The invention discloses a method for preparing a highly ordered platinum / silicon nanowires on the electrode, which belongs to the technical field of dye-sensitized solar cell, the invention is the use of highly ordered silicon nanowire substrate by electroless plating and side wall of the Pt nanoparticles evenly plated on silicon nanowires, one aspect of the process with the traditional integrated circuit technology compatible, easy preparation can be integrated with micro DSSC battery, on the other hand, the highly ordered platinum silicon nanowires with high surface area, the ordered nanowire structure for electron transport in the electrode provide one-dimensional path of catalytic electrode, greatly improve the electrolyte I 3 ion reduction the efficiency of the dye-sensitized solar cell electrode based on energy conversion efficiency improved significantly.
【技术实现步骤摘要】
一种高度有序铂硅纳米线对电极的制备方法
本专利技术涉及一种高度有序铂/硅纳米线对电极的制备方法，属于染料敏化太阳能电池
技术介绍
自1991年和O’Regan提出关于染料敏化太阳能电池(DSSC)报道，DSSC因为具有潜在的低成本，原材料丰富、易于大规模生产、能柔性制造和较高的光电效率等优点，作为可再生新能源电池引起了广泛关注。典型的DSSC由两块氟掺杂氧化锡(FTO)玻璃板组成的夹层结构组成：一块FTO玻璃板作为电池阳极，上面涂覆有纳米TiO2和敏化有机染料，该染料吸收可见光，催化并释放电子到纳米晶TiO2薄层中。另一块FTO玻璃板作为对电极，上面涂覆有贵金属铂(Pt)薄层，一方面作为电池阴极传导电流，另一方面催化电解质中的I3-在对电极上接受电子还原为I-。铂DSSC电池中对电极常用的催化剂。铂基对电极通常通过溅射法，热分解法和电化学沉积等方法制备，电化学沉积可以使镀层具有良好的均匀性，可控厚度，和大规模生产等特点。硅基纳米线结构可以提供更大比表面积来支撑有效催化剂良好的分散，同时硅基衬底材料也便于与传统集成电路工艺兼容，为可集成微型染敏太阳能电池奠...
【技术保护点】
一种高度有序铂硅纳米线对电极的制备方法，其特征在于：其制备方法如下步骤：1)样片切割：采用单面抛光，n型<100>晶向硅片，切割成1cm×1cm样片；2)样片清洗：丙酮溶液超声清洗10‑20min，去除表面灰尘、油污和蜡等有机玷污粒子；然后乙二醇溶液超声清洗10‑20min，去除表面有机物的残留；之后通过去离子水冲洗，去除表面有机溶剂；之后通过在H2SO4∶H2O2＝3∶1(体积比)溶液中升温煮沸10‑20min，去除金属粒子并在硅片表面生成亲水薄氧化层；最后样片在大量去离子水中超声清洗去除残留物后取出用氮气吹干备用；3)金属诱导化学湿法刻蚀硅纳米线阵列衬底制备...
【技术特征摘要】
1.一种高度有序铂硅纳米线对电极的制备方法，其特征在于：其制备方法如下步骤：1)样片切割：采用单面抛光，n型<100>晶向硅片，切割成1cm×1cm样片；2)样片清洗：丙酮溶液超声清洗10-20min，去除表面灰尘、油污和蜡等有机玷污粒子；然后乙二醇溶液超声清洗10-20min，去除表面有机物的残留；之后通过去离子水冲洗，去除表面有机溶剂；之后通过在H2SO4∶H2O2＝3∶1(体积比)溶液中升温煮沸10-20min，去除金属粒子并在硅片表面生成亲水薄氧化层；最后样片在大量去离子水中超声清洗去除残留物后取出用氮气吹干备用；3)金属诱导化学湿法刻蚀硅纳米线阵列衬底制备：样片抛光面向上，浸入到AgNO3+HF+去离子水混合溶液中，其中AgNO3浓度为0.5-1.0mM，HF浓度为1-2M，超声反应时间30-40min，使银颗粒均匀沉积到硅片表面；取出样片，抛光面向上，浸入到HF∶H2O2＝1∶1(体积比)溶液中，室温刻蚀40-60min，制备高度有序硅纳米线(SiNWs)阵列衬底，多余Ag粒子用20-30％稀硝酸溶液清洗回收；4)铂-硅纳米线对电极制备：衬底样片浸入浓度3％的TritonX-100溶液中30-60s，以减少内压应力和提高SiNWs的浸润性，取出后用去离子水冲洗干净；KCL溶液为电解质，浓度为0.1-0.2M；H2PtCl6作为铂源，浓度为2-4mM，乙二胺四乙酸(EDTA)为络合剂，浓度10-15mgL-1；磁力搅拌55-85℃水浴；pH值通过加入氨水进行调节保持在8.0-9.0；两电极体系，工作电极为硅纳米线阵列衬底，对电极为铂片电极，工作脉冲电压波形为三角波，高电平0.5V，低电平-0.4V，扫描速率10...
【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，
申请(专利权)人：青岛九洲千和机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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