复合核壳纳米空心球的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用技术

复合核壳纳米空心球的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用，属于太阳能电池技术领域，将七水氯化亚铈与柠檬酸三钠、硝酸镱、硝酸铒水溶液、过氧化氢水溶液混合后进行水热反应，得双层结构CeO2:Yb/Er空心球纳米球，将该纳米球分散于异丙醇中，再与氨水、硅酸四乙酯混合进行水浴反应，得双层CeO2:Yb/Er@SiO2空心球纳米球，再与聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇、硝酸银和硼氢化钠水溶液混合进行反应，得双层结构CeO2:Yb/Er@SiO2@Ag复合核壳纳米空心球。将该材料涂覆在纳米二氧化钛浆料表面，经煅烧、浸泡于N719染料后，得染料敏化太阳能电池光阳极材料。

Preparation of composite hollow shell nanospheres and its application in dye-sensitized solar cells

Preparation method of composite core-shell nano hollow sphere and its application in dye sensitized solar cell, which belongs to the technical field of solar battery, seven water cerium chloride and citric acid, three sodium nitrate ytterbium and erbium nitrate aqueous solution, hydrogen peroxide solution after mixing of hydrothermal reaction, have double structure of CeO2:Yb/Er hollow spheres nanoparticles the ball, nano dispersed in isopropanol, then reacted with ammonia, water four ethyl silicate was mixed, double CeO2:Yb/Er@SiO2 hollow spherical nanoparticles, and then reacted with polyvinylpyrrolidone, ethylene glycol, silver nitrate and sodium borohydride in aqueous solution, have double structure of CeO2:Yb/Er@SiO2@Ag composite core-shell hollow nanospheres. The material is coated on the surface of nanometer titania slurry. After being calcined and soaked in N719 dye, the dye-sensitized solar cell anode material is obtained.

【技术实现步骤摘要】
复合核壳纳米空心球的制备方法及其在染料敏化太阳能电池中的应用
本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及染料敏化太阳能电池光阳极材料的制备方法。
技术介绍
随着能源危化和环境问题的急剧加重，人们对新型清洁能源的关注越来越多。太阳能是一种储量丰富的清洁能源。合理的开发和利用太阳能将会大大地改善人们的生活。太阳能电池实现了直接将太阳能转换为电能,也是人们利用太阳能的基本方式之一。染料敏化太阳能电池作为太阳能电池的一种，具有廉价、稳定、高效、容易制作等优点，因此具有非常广阔的发展前景。要得到高效率的染料敏化太阳能电池，构成光阳极的纳米材料必须有高的比表面积，能充分与敏化剂接触，敏化剂吸附越多、接触越充分，电池的光生电流密度也越大。虽然二氧化钛纳米晶电池获得了初步的成功，但是单纯的二氧化钛纳米晶薄膜也存在许多缺点。一方面严重的表面复合限制了电池开路电压的提升，并影响了电池的输出特性，使电池的填充因子不高。另一方面，单纯的纳米的二氧化钛小颗粒，不利于光的散射。染料敏化太阳能电池不能有效吸收近红外和红外光，限制了电池的光子-电子转换效率，作为电池核心组成部分的染料光敏化剂，吸收光谱的长波限一般都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合核壳纳米空心球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）超声条件下将尿素分散在超纯水中，然后再混入柠檬酸三钠水溶液，取得柠檬酸三钠的尿素分散剂；2）将七水氯化亚铈与柠檬酸三钠的尿素分散剂混合后，再加入硝酸镱水溶液和硝酸铒水溶液，再滴加过氧化氢水溶液，搅拌取得淡黄色混合溶液；3）将淡黄色混合溶液置于高压反应釜中进行水热反应；4）将水热反应后的混合体冷却到室温，再用水和乙醇分散，经离心取固相物，再烘干，得到双层结构CeO2:Yb/Er空心球纳米球；5）超声条件下，将双层结构CeO2:Yb/Er空心球纳米球分散于异丙醇中，再与由氨水和硅酸四乙酯组成的混合溶液混合进行水浴反应；反应结束后离心，取...

【技术特征摘要】
1.一种复合核壳纳米空心球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）超声条件下将尿素分散在超纯水中，然后再混入柠檬酸三钠水溶液，取得柠檬酸三钠的尿素分散剂；2）将七水氯化亚铈与柠檬酸三钠的尿素分散剂混合后，再加入硝酸镱水溶液和硝酸铒水溶液，再滴加过氧化氢水溶液，搅拌取得淡黄色混合溶液；3）将淡黄色混合溶液置于高压反应釜中进行水热反应；4）将水热反应后的混合体冷却到室温，再用水和乙醇分散，经离心取固相物，再烘干，得到双层结构CeO2:Yb/Er空心球纳米球；5）超声条件下，将双层结构CeO2:Yb/Er空心球纳米球分散于异丙醇中，再与由氨水和硅酸四乙酯组成的混合溶液混合进行水浴反应；反应结束后离心，取固此干燥、煅烧，得双层CeO2:Yb/Er@SiO2空心球纳米球；6）将双层结构CeO2:Yb/Er@SiO2空心球纳米球与聚乙烯吡咯烷酮混合置于乙二醇中，再加入硝酸银水溶液和硼氢化钠水溶液进行反应，反应结束后离心，取固相干燥，得双层结构CeO2:Yb/Er@SiO2@Ag复合核壳纳米空心球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤1）中，用于混入的柠檬酸三钠水溶液的浓度为10mM/L；尿素和柠檬酸三钠水溶液的混合比为1g∶80mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，七水氯化亚铈与柠檬酸三钠的尿素分散剂中尿素的投料质量比为1.2∶1；硝酸镱溶液的浓度为0.1M，硝酸铒溶液的浓度为0.1M，七水氯化亚铈、硝酸镱溶液和硝酸铒溶液的投料体积比为96.7∶0.3∶3；用于滴加的过氧化氢水溶液中过氧化氢的质量百分数为30%，所述过氧化氢水溶液与柠檬酸三钠的尿素分散剂中尿素的投料比为1mL∶1g。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：白静怡，孙小璐，王佳丽，刁国旺，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32