一种基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法及其应用技术
Method for preparing aluminium doped Zinc Oxide for dye sensitized solar cell anode based on hydrotalcite and application thereof
The present invention provides a method for preparing aluminum doped Zinc Oxide based on hydrotalcite for dye sensitized solar cell light anode and application thereof. The invention firstly take co precipitation double drop method, prepared in different molar ratio of Zn Al Zn Al hydrotalcite, and annealed in a muffle furnace to produce aluminum doped Zinc Oxide, in order to study its photoelectric conversion efficiency as anode of dye sensitized solar cells, found that zinc aluminum oxides showed a ratio of 2.75 the good optical properties.
【技术实现步骤摘要】
一种基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法及其应用
本专利技术属于光电极材料的制备
，具体涉及一种基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法及其应用。
技术介绍
由于TiO2在作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光阳极半导体层时，电子迁移率低使得大量的电子空穴复合，进而导致了光电转换效率的受限。相比于传统的二氧化钛半导体层，氧化锌薄膜的具有更好的电子迁移率,在300K下达到了155cm2V-1s-1，二氧化钛则仅能达到0.1–4cm2V-1s-1，并且相对于二氧化钛(3.2eV)，氧化锌是一种宽禁带(3.4eV)半导体。然而，基于氧化锌的DSSCs最大的弱点是氧化锌在酸性染料中的不稳定性和电子注入效率低，这导致了电子空穴复合以及染料分子的弛豫过程。这也导致了以氧化锌为光阳极的DSSCs效率不高。近年来,一系列的研究表明，n型或者p型掺杂氧化锌是一种有效的措施。因此，锌铝复合金属氧化物是一种有潜力的光阳极材料。迄今为止,掺杂氧化锌制备的方法有沉淀法、溶胶-凝胶法、水热溶剂热法、微乳液法、喷雾热解法等。层状双金属氢氧...
【技术保护点】
一种基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)共沉淀‑双滴法制备锌铝水滑石：以可溶锌盐和可溶铝盐配制混合盐溶液，以碳酸钠和氢氧化钠的混合水溶液为碱液，在80‑90℃下，采用双滴法将混合盐溶液和碱液混合，控制pH值范围为8‑10，不断搅拌沉淀，陈化12‑36h，离心洗涤干燥，得到片径在200‑600nm的锌铝水滑石；(2)制备铝掺杂的氧化锌：将步骤(1)得到的锌铝水滑石置于马弗炉中，以5‑10℃min
【技术特征摘要】
1.一种基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)共沉淀-双滴法制备锌铝水滑石：以可溶锌盐和可溶铝盐配制混合盐溶液，以碳酸钠和氢氧化钠的混合水溶液为碱液，在80-90℃下，采用双滴法将混合盐溶液和碱液混合，控制pH值范围为8-10，不断搅拌沉淀，陈化12-36h，离心洗涤干燥，得到片径在200-600nm的锌铝水滑石；(2)制备铝掺杂的氧化锌：将步骤(1)得到的锌铝水滑石置于马弗炉中，以5-10℃min-1的升温速率至500-800℃，保持温度煅烧1-2h，自然冷却至室温得到铝掺杂的氧化锌。2.根据权利要求1所述的基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的可溶锌盐和可溶铝盐中锌铝摩尔比范围为2-5:1。3.根据权利要求1或2所述的基于水滑石制备用于染料敏化太阳能电池光阳极的铝掺杂氧化锌的方法，其特征在于，步骤(1)得到的锌铝水滑石的化学式是：[Zn2+1-xAl3+x(OH)2]x+(CO32-)x/2·mH2O，其中0.27≤x...
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