The invention discloses a method for the preparation of a quantum dot solar cell based on a light absorbing coating, which belongs to the field of the solar cell. The method of semiconductor quantum dots to load the wide bandgap materials of nanocrystalline particles get wide bandgap materials / quantum dots composites; the wide bandgap materials / quantum dots composites prepared by light absorbing coatings can absorb sunlight; through the screen printing light absorbing coating printing light in conductive glass substrate anode light; anode, electrolyte and electrode assembly of quantum dot sandwich structure solar cell. The invention is simple, convenient, economical and quick. The prepared light absorbing coating has low cost, no high-temperature sintering process, energy consumption and production cost reduction, and is suitable for large area device preparation, and improves the application prospect of quantum dot solar cells.
【技术实现步骤摘要】
一种基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法
本专利技术属于太阳电池领域,特别涉及一种基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法。
技术介绍
随着传统化石能源的日益枯竭,人们迫切寻求一种成本低、环境友好的替代能源以满足社会的持续发展,于是研究者将眼光投向于太阳能。太阳电池是将太阳能直接转换为电能的器件,是太阳能利用的重要手段。量子点太阳电池属于第三代太阳电池,其中作为光吸收材料的量子点具有高消光系数、可调节吸光范围、高稳定性和低成本的优点,因而得到了人们的广泛关注与研究。量子点太阳电池由负载了光吸收材料的光阳极、电解质和对电极三个部分组成。目前,主要有两种方法实现量子点在光阳极上的沉积:(1)将宽带隙材料介孔膜构成的电极放置于包含阴阳离子的前驱生长溶液中,通过化学浴沉积等方法在光阳极上直接原位沉积量子点材料。由于阴阳离子的尺寸比较小,能够很好的渗透到光阳极的纳米孔道中,因此这种方法能够在光阳极上实现高的量子点负载量,但是所得量子点的缺陷态密度高且尺寸分布宽,从而限制相应太阳电池的光伏性能提升;(2)预先制备好量子点材料,再通过直接吸附、双官能团分子链接或电泳辅助等技术手段将量子点负载到光阳极上。这种方法能够得到高质量的量子点材料,但是由于量子点的尺寸较大,不利于在光阳极介孔膜中渗透与吸附,使其在光阳极上的负载量较小。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足,本专利技术的首要目的在于提供一种基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法。将半导体量子点负载到宽带隙材料纳米晶颗粒上得到宽带隙材料/量子点复合物;将宽带隙材料/量子点复合物制备成能吸收太阳光的吸光涂料;通过丝网印刷技 ...
【技术保护点】
一种基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法,是将光阳极、电解质和对电极组装成三明治结构的量子点太阳电池,其特征在于:所述的光阳极的制备方法,包括如下步骤:(1)将量子点分散于有机溶剂中得到量子点的分散液;(2)将宽带隙材料纳米晶颗粒分散于有机溶剂中得到宽带隙材料的分散液;(3)将步骤(1)得到的量子点的分散液和步骤(2)得到的宽带隙材料的分散液混合,并超声一定时间得到宽带隙材料/量子点复合物的混合溶液;(4)将步骤(3)得到的宽带隙材料/量子点复合物的混合溶液离心得到沉淀,对产物进行分离、洗涤、干燥后得到宽带隙材料/量子点复合物粉末;(5)将步骤(4)得到的宽带隙材料/量子点复合物粉末、粘合剂溶液按一定比例超声混均,然后通过旋转蒸发浓缩后得到吸光涂料;(6)通过丝网印刷技术将步骤(5)得到的吸光涂料印刷在导电玻璃基底上,并烧结一定时间,得到负载量子点的光阳极,即适用于量子点太阳电池的光阳极。
【技术特征摘要】
1.一种基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法,是将光阳极、电解质和对电极组装成三明治结构的量子点太阳电池,其特征在于:所述的光阳极的制备方法,包括如下步骤:(1)将量子点分散于有机溶剂中得到量子点的分散液;(2)将宽带隙材料纳米晶颗粒分散于有机溶剂中得到宽带隙材料的分散液;(3)将步骤(1)得到的量子点的分散液和步骤(2)得到的宽带隙材料的分散液混合,并超声一定时间得到宽带隙材料/量子点复合物的混合溶液;(4)将步骤(3)得到的宽带隙材料/量子点复合物的混合溶液离心得到沉淀,对产物进行分离、洗涤、干燥后得到宽带隙材料/量子点复合物粉末;(5)将步骤(4)得到的宽带隙材料/量子点复合物粉末、粘合剂溶液按一定比例超声混均,然后通过旋转蒸发浓缩后得到吸光涂料;(6)通过丝网印刷技术将步骤(5)得到的吸光涂料印刷在导电玻璃基底上,并烧结一定时间,得到负载量子点的光阳极,即适用于量子点太阳电池的光阳极。2.根据权利要求1所述的基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法,其特征在于:所述步骤(1)和步骤(2)中的有机溶剂包含一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、环己烷、庚烷、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、己醇、苯甲醇、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、乙酰丙酮、丙酮、醋酸乙酯、甲苯、四氢呋喃和乙醚中的一种或多种混合。3.根据权利要求1所述的基于吸光涂料制备量子点太阳电池的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的量子点包括Zn-Cu-In-Se、Cu-In-Ga-Se、Cu-In-S...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟新华,潘振晓,饶华商,
申请(专利权)人:华南农业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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