一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极、制备方法及其应用技术

一种在钛片基底上通过三步原位技术制备的硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极、制备方法及其作为对电极在制备太阳能电池中的应用，属于太阳能电池技术领域。其是先通过在氧气氛围500～600℃下烧结制备TiO2薄膜，再在氩气、氢气和甲烷的混合气氛围下900～1000℃下烧结将TiO2转换成TiC，得到Ti/TiC薄膜；用硝酸处理TiC使得表面粗糙，增大了TiC表面的比表面积；最后利用化学浴沉积法沉积上Cu2S，再用蒸馏水清洗，得到本发明专利技术所述的TiC/Cu2S复合对电极。此方法制备工艺简单，易于操作，成本低，且使Cu2S在粗糙表面TiC样品上的覆盖量更大，能充分提高对电极的催化活性，使光电转化效率提高，适用于敏化类太阳能电池。

A TiC/Cu2S composite pair electrode pretreated with nitric acid, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极、制备方法及其应用
本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种在钛片基底上通过三步原位技术制备的硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极、制备方法及其作为对电极在制备太阳能电池中的应用。
技术介绍
目前太阳能电池的发展已经进入第三代太阳能电池——敏化类太阳能电池的研究阶段，包括染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池、有机聚合物太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池等等。其中量子点敏化太阳能电池由于量子点具有激子倍增效应，带隙可调控等优点受到广泛的关注。过去十几年来研究主要集中开发高光吸收率和合适的禁带宽度(1.4eV)的新型量子点(CdTe，CdSe)，以及具有高效氧化还原电对的电解液(S2-/Sn2-)。最近几年新型对电极开发和研究也成为热门，主要集中在金属硫硒化合物(PbS，CoS，CuS，Cu2S以及PbSe，CoSe，Cu2Se，CuSe等等)。理想的对电极应当具有三个条件：(1)电极本身有优良的导电性；(2)电极对电解液的还原反应有高的催化活性；(3)电极在电解液中稳定性好。单一组分的对电极不能很好的满足这三个要求，故复合电极的开发成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极的制备方法，其特征在于：首先将钛片放置于管式炉中，在氧气氛围下升温至500～600℃下烧结1.5～3h，从而在钛片表面制备得到一层TiO2；冷却到室温后，在氩气、氢气和甲烷质量分数分别为90％、1％和9％的混合气氛围下升温至900～1000℃下烧结1.5～3h，将钛片表面的TiO2转换为TiC；待再次冷却到室温后，将表面带有TiC的钛片放入质量分数为65％的浓硝酸中进行表面处理，处理时间为15～60min；最后将表面处理后的表面带有TiC的钛片利用化学浴沉积法沉积上Cu2S，沉积时间为3～6h，用蒸馏水清洗后得到TiC/Cu2S复合对电极。

【技术特征摘要】
1.一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极的制备方法，其特征在于：首先将钛片放置于管式炉中，在氧气氛围下升温至500～600℃下烧结1.5～3h，从而在钛片表面制备得到一层TiO2；冷却到室温后，在氩气、氢气和甲烷质量分数分别为90％、1％和9％的混合气氛围下升温至900～1000℃下烧结1.5～3h，将钛片表面的TiO2转换为TiC；待再次冷却到室温后，将表面带有TiC的钛片放入质量分数为65％的浓硝酸中进行表面处理，处理时间为15～60min；最后将表面处理后的表面带有TiC的钛片利用化学浴沉积法沉积上Cu2S，沉积时间为3～6h，用蒸馏水清洗后得到TiC/Cu2S复合对电极。2.如权利要求1所述的一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极的制备方法，其特征在于：升温至500～600℃以及升温至900～1000℃的升温速率为3～6℃/min。3.如权利要求1所述的一种硝酸前处理的TiC/Cu2S复合对电极的制备方法，其特征在于：TiC和Cu2S的厚度范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢腾峰，陈逸帆，王德军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22