量子点修饰二氧化钛基光阳极、太阳能电池及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点修饰二氧化钛基光阳极。该光阳极包括衬底和在所述衬底上依次设置的金属层、第一二氧化钛层、有机化合物层、量子点层和第二二氧化钛层。第一二氧化钛层和量子点层通过包含有羧基和巯基的有机化合物层的作用稳定结合在一起，还有助于提升量子点的覆盖率，提升该光阳极的光响应性能。在此基础上，引入第二二氧化钛层，形成夹心能带结构，提升其光吸收率，同时提高量子点中光生载流子的利用效率，进一步提高该光阳极的光响应性能。

【技术实现步骤摘要】
量子点修饰二氧化钛基光阳极、太阳能电池及制备方法
本专利技术涉及光电材料领域，尤其是涉及一种量子点修饰二氧化钛基光阳极、太阳能电池及制备方法。
技术介绍
二氧化钛具有原料丰富、制备工艺简单、化学性质稳定等优点，被广泛应用于太阳能光电转换，光催化分解水等领域。然而二氧化钛是一种宽带隙半导体，其光学带隙高达3.20eV，这意味着其仅能被在太阳光中含量约5％的紫外波段的光激发产生光电子，严重限制了其在太阳能光电转换和光催化分解水等领域的应用。二氧化钛-金属双层膜可以实现二氧化钛在可见光波段范围的光响应，并且在此基础上，进一步在其表面上进行量子点敏化负载，可形成异质结构。异质结构可以促进光生电子空穴对彻底分离，提升光生电子空穴对的利用效率，从而提升光阳极的光催化活性。但在传统的量子点修饰二氧化钛光阳极中，二氧化钛半导体对量子点中产生的光生电子空穴对利用率仍然不高，导致光响应性能仍然较低，并且还存在量子点易溶解或脱落于电解液的问题，导致光阳极的使用寿命有限，远不足以满足其实际应用。
技术实现思路
针对上述问题，有必要提供一种能够提高光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，包括衬底、金属层、第一二氧化钛层、有机化合物层、量子点层和第二二氧化钛层，其中，所述金属层设置在所述衬底上，所述第一二氧化钛层设置在所述金属层上，所述有机化合物层设置在所述第一二氧化钛层上，所述量子点层设置在所述有机化合物层上，所述第二二氧化钛层设置在所述量子点层上，所述量子点层包括量子点。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，包括衬底、金属层、第一二氧化钛层、有机化合物层、量子点层和第二二氧化钛层，其中，所述金属层设置在所述衬底上，所述第一二氧化钛层设置在所述金属层上，所述有机化合物层设置在所述第一二氧化钛层上，所述量子点层设置在所述有机化合物层上，所述第二二氧化钛层设置在所述量子点层上，所述量子点层包括量子点。


2.根据权利要求1所述的量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，所述量子点表面含有羧基，所述有机化合物层包括包含羧基和巯基的化合物，所述量子点表面的羧基与所述有机化合物层的巯基键合，所述第一二氧化钛层表面的羟基与所述有机化合物层的羧基键合。


3.根据权利要求2所述的量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，所述包含羧基和巯基的化合物选自巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁二酸、二巯基丁二酸、巯基十一酸和巯基十六酸中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，所述量子点的颗粒大小为1nm～100nm和/或；
所述第一二氧化钛层的厚度为10nm～100nm，所述第二二氧化钛层的厚度为5nm-50nm。


5.根据权利要求1～4任一项所述的量子点修饰二氧化钛基光阳极，其特征在于，所述量子点包括硫族量子点；所述硫族量子点选自CdSxSe1-x、CuSxSe1-x、Ag2SxSe1-x、PbSxSe1-x、ZnSxSe1-x、HgSxSe1-x、SnSySe2-y、Sb2SzSe3-z和Cu(InxGa1-x)(SySe2-y)中的至少一种，其中0≤x≤1，0≤y≤2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金崇君，程韦豪，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44