纳晶敏化太阳能电池中纳米载铂催化电极的制备方法技术

本发明专利技术属于纳晶敏化太阳能电池中催化对电极的制造技术领域，特别涉及纳米载铂催化电极的制备方法。采用Ｌ－Ｂ膜修饰或硅烷化修饰以及自组装技术，将所合成的纳米铂水溶胶中的纳米铂颗粒利用自组装技术负载到经Ｌ－Ｂ膜或硅烷化修饰之后含硫醇官能团的导电基底的表面上，实现纳米铂颗粒在导电基底表面上的均匀、紧密且不连续的排布。再经高温烧结或者低温真空处理形成高电化学活性的纳米载铂催化电极。该方法可应用于低温柔性电极的制备。本发明专利技术电极具有极低的载铂量（≤５μｇ／ｃｍ↑［－２］），极大地降低了纳晶敏化太阳能电池的制作成本，有利于电池的实用化，因而此种纳米载铂催化电极的制备方法特别适用于纳晶敏化太阳能电池中对电极的制备。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
纳晶敏化太阳能电池中纳米载铂催化电极的制备方法
本专利技术属于纳晶敏化太阳能电池中催化对电极的制造
，特别涉及纳米载铂催化电极的制备方法。
技术介绍
在纳晶敏化太阳能电池中，对电极上发生的反应为。I3-通过电解质溶液扩散到对电极，被对电极进入的电子还原为I-，而I-再由对电极扩散到电解质溶液中，在TiO2工作电极上还原染料的氧化态分子。可见碘的氧化还原反应起着使染料复原，中继传输电荷，使电池长期、稳定、连续工作的作用，但I3-在大多数电极(包括光亮的铂电极)上的还原反应速度都很小，为不可逆反应，使电池工作时在对电极上产生很大的超电势，降低了光电转换的效率。为了减小超电势所造成的损失，上述在对电极上发生的由I3-到I-的反应必须快速完成。因此作为电池的组成部分，对电极的电催化性能对整个电池的光电转换性能有着重要的影响。目前通常采用的对电极可分为两类：铂电极和载铂电极。铂电极催化性能好，但价格昂贵，不能大规模应用。因此载铂电极的制备成为研究的重点。有关载铂电极的制备方法主要有：Electrochim.Acta，1987，V.32，1533中报道的电沉积法，J.Electroche本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳晶敏化太阳能电池中载铂对电极的制备方法，将铂水溶胶中的纳米铂颗粒利用自组装技术负载到导电基底的表面上，实现铂颗粒在导电基底表面的均匀、紧密且不连续的排布，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：（１）采用Ｌ－Ｂ膜修饰技术，用以甲苯 为溶剂的烷基硫醇与脂肪酸的共混溶液进行挂膜，将含有硫醇－ＳＨ官能团的单分子膜转移至导电基底的表面上，其中烷基硫醇∶脂肪酸的摩尔比为１∶１～１０∶１；或采用硅烷化修饰技术，将含有－ＳＨ官能团的硅烷偶联剂以共价键结合的形式均匀地键合在导 电基底的表面上；（２）将步骤（１）的导电基底浸入到纳米铂胶体中，利用硫醇基团与铂之间的强亲和力，采用自组...

【技术特征摘要】
1.一种纳晶敏化太阳能电池中载铂对电极的制备方法，将铂水溶胶中的纳米铂颗粒利用自组装技术负载到导电基底的表面上，实现铂颗粒在导电基底表面的均匀、紧密且不连续的排布，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：(1)采用L-B膜修饰技术，用以甲苯为溶剂的烷基硫醇与脂肪酸的共混溶液进行挂膜，将含有硫醇-SH官能团的单分子膜转移至导电基底的表面上，其中烷基硫醇∶脂肪酸的摩尔比为1∶1～10∶1；或采用硅烷化修饰技术，将含有-SH官能团的硅烷偶联剂以共价键结合的形式均匀地键合在导电基底的表面上；(2)将步骤(1)的导电基底浸入到纳米铂胶体中，利用硫醇基团与铂之间的强亲和力，采用自组装技术将纳米铂水溶胶中的纳米铂颗粒负载到表面含有硫醇官能团的步骤(1)的导电基底的表面上；(3)将步骤(2)的产品在350～400℃的温度下进行烧结，得到纳米载铂催化电极；或将步骤(2)的产品经100～150℃低温真空处理，在低温下制备得到纳米载铂催化电极。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(1)所述的采用L-B膜修饰技术，将含有-SH官能团的单分子膜转移至导电基底的表面上，是将以甲苯为溶剂的烷基硫醇与脂肪酸的共混溶液分散到水面上形成液膜，待溶剂挥发后，再将液膜压缩，达到5～40mN/m的表面压力；以3～12mm/min的升降速度提升浸入水中的导电基底，将含有-SH官能团的化合物的单分子膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：林原，陈今茂，周晓文，李学萍，肖绪瑞，林瑞峰，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]