片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法

文档序号:193701 发布日期:2021-11-02 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法 (Lamellar CoxSelf-assembly preparation method of Se nanosheet array solar cell electrode ) 是由 王中旭 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种片层状Co-(x)Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,对FTO玻璃进行清洁处理,之后,浸入溶液中进行预处理,获得预处理的FTO玻璃;步骤2、在所述预处理的FTO玻璃上形成种子层;步骤3、将所述步骤2获得的FTO玻璃同时置于反应釜中并且浸没在反应釜溶液中,进行溶剂热反应,冷却后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,干燥后得到片层状硒化钴纳米片阵列电极。本发明通过自主装的方式,选择合适的种子层诱导,并结合特定工艺的溶剂热法,可以在无模板条件下制备择优生长的纳米片层状Co-(x)Se阵列并形成电极片;制备出Co-(x)Se纳米片阵列太阳能电极,具有择优生长取向,可以显著提高电池的性能。(The invention discloses lamellar Co x The self-assembly preparation method of the Se nanosheet array solar cell electrode comprises the steps of cleaning FTO glass, and then immersing the FTO glass into a solution for pretreatment to obtain pretreated FTO glass; step 2, forming a seed layer on the pretreated FTO glass; and 3, simultaneously placing the FTO glass obtained in the step 2 in a reaction kettle and immersing the FTO glass in a reaction kettle solution, carrying out solvothermal reaction, cooling and taking out, washing for 3-5 times by using absolute ethyl alcohol, and drying to obtain the lamellar cobalt selenide nanosheet array electrode. Book (I)The invention can prepare the nanosheet layered Co growing preferentially under the template-free condition by selecting a proper seed layer for induction in an autonomous assembly mode and combining a solvothermal method of a specific process x Se array and forming electrode plates; preparation of Co x The Se nanosheet array solar electrode has preferred growth orientation, and can remarkably improve the performance of the cell.)

片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法

技术领域

本发明属于太阳能电池电极材料制备方法技术领域,具体涉及一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法。

背景技术

作为第Ⅵ族元素,Se具有较强的金属性,金属硒化物表现出优良的导电性能;此外,Se较同族的S拥有更大的原子半径及更低的电离能,使得金属硒化物展现出独特的催化性,CuxSe,PbSe和CoxSe等金属硒化物是目前研究最广泛的对电极材料,硒化钴具有优良的电化学活性,且光吸收系数高达105/cm,带隙仅为1.5~1.7eV,易于合成具有大比表面积的纳米结构,因此成为对电极材料关注的热点。

通过调控硒化钴的晶粒尺寸,能够表现出较强的量子限域效应,能够进一步增强催化活性。

已有文献报道,通过连续离子层沉积SILAR法在能够在FTO上合成出Cu1.8Se对电极;采用水热法也能够制备透明二元Co-Se合金对电极和空心球状CoSe;通过溶剂热合成法也成功的制备了Co9Se8/CoSe对电极。

硒化钴通常分为具有半导体特性的CoSe和金属合金性质的Co0.85Se,由于Se 4p与Co 3d自旋电子轨道的交叠,使得非化学计量整数比的Co0.85Se具有显著的催化性及导电性;因此,Co0.85Se作为电极材料被广泛研究,Co0.85Se电极通常采用溶胶凝胶法或者水热法制备,最终形式为Co0.85Se薄膜,但是存在比表面积低,且不能择优生长的问题。

发明内容

有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

本发明实施例提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、对FTO玻璃进行清洁处理,之后,浸入溶液中进行预处理,获得预处理的FTO玻璃;

步骤2、在所述预处理的FTO玻璃上形成种子层;

步骤3、将所述步骤2获得的FTO玻璃同时置于反应釜中并且浸没在反应釜溶液中,进行溶剂热反应,冷却后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,干燥后得到片层状硒化钴纳米片阵列电极。

上述方案中,所述步骤1具体为:将单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2)与叔丁醇钾(C4H9OK),溶于去离子水和乙醇的混合溶液,磁力搅拌至透明溶液,然后将清洗后的FTO玻璃,浸入溶液中预处理30分钟,获得预处理的FTO玻璃。

上述方案中,所述步骤1具体按照以下步骤实施:

步骤1.1、按照体积比为2~5:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌20~40分钟,形成均匀溶液;

步骤1.2、向步骤1.1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤1.3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声20~40分钟,清洗2~4次,获得清洁FTO玻璃;

步骤1.4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤1.2所获得的溶液中;

步骤1.5、在115~185℃下,保温20~40分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为500~600r/min,获得预处理的FTO玻璃。

上述方案中,所述步骤2具体为:将所述步骤1预处理的FTO玻璃放入醋酸钴(C4H6CoO4)溶于柠檬酸(C6H8O7)和去离子水的混合溶液中,经低温缓慢水解后,高温处理,生成具有种子层的FTO玻璃。

上述方案中,所述步骤2具体按照以下步骤实施:

步骤2.1、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.35~0.65mol/L的溶液;PH值为

步骤2.2、在步骤2.1的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4~5;

步骤2.3、将步骤1预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至30~50度,升温速度为0.35~0.65度/分钟;

步骤2.4、,将步骤2.3所得FTO玻璃直接取出,在210~390℃的红外干燥箱中,干燥40~80分钟,取出后,通过离子水冲洗3~5次,获得具有种子层的FTO玻璃。

上述方案中,所述步骤3中的反应釜溶液具体按照以下步骤制备:

步骤3.1、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为0.55~1.15:1;

步骤3.2、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为3~5:1;

步骤3.3、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入140~240ml乙二胺和甲苯混合溶液中,20~30℃下磁力搅拌1~2h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为500~600r/min。

上述方案中,所述步骤3具体按照以下步骤实施:

步骤3.4、将步骤3.3所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤2所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成30~60°角放置;

步骤3.5、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至210~310°,保温13~20小时,升温速率为0.5~1.5度/分钟;

步骤3.6、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,在真空干燥箱中烘干;温度为60~100度,时间为0.7~1.4小时,即可获得CoxSe纳米片阵列电极。

上述方案中,所述水热反应釜的内衬为聚四氟乙烯。

与现有技术相比,本发明通过自主装的方式,选择合适的种子层诱导,并结合特定工艺的溶剂热法,可以在无模板条件下制备择优生长的纳米片层状CoxSe阵列并形成电极片;制备出CoxSe纳米片阵列太阳能电极,具有择优生长取向,可以显著提高电池的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来公开对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例1提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法制备的Co0.85Se纳米片阵列太阳能电池电极的形貌图;

图2为本发明实施例2提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法制备的Co0.55Se纳米片阵列太阳能电池电极的形貌图;

图3为本发明实施例3提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法制备的Co1.15Se纳米片阵列太阳能电池电极的形貌图;

图4为本发明实施例4提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法制备的Co0.65Se纳米片阵列太阳能电池电极的形貌图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种片层状CoxSe纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、对FTO玻璃进行清洁处理,之后,浸入溶液中进行预处理,获得预处理的FTO玻璃;

具体地,将单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2)与叔丁醇钾(C4H9OK),溶于去离子水和乙醇的混合溶液,磁力搅拌至透明溶液,然后将清洗后的FTO玻璃,浸入溶液中预处理30分钟,获得预处理的FTO玻璃。

步骤2、在所述预处理的FTO玻璃上形成种子层;

具体地,将所述步骤1预处理的FTO玻璃放入醋酸钴(C4H6CoO4)溶于柠檬酸(C6H8O7)和去离子水的混合溶液中,经低温缓慢水解后,高温处理,生成具有种子层的FTO玻璃。

步骤3、将所述步骤2获得的FTO玻璃同时置于反应釜中并且浸没在反应釜溶液中,进行溶剂热反应,冷却后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,干燥后得到片层状硒化钴纳米片阵列电极。

进一步地,所述步骤1具体按照以下步骤实施:

步骤1.1、按照体积比为2~5:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌20~40分钟,形成均匀溶液;

步骤1.2、向步骤1.1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤1.3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声20~40分钟,清洗2~4次,获得清洁FTO玻璃;

步骤1.4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤1.2所获得的溶液中;

步骤1.5、在115~185℃下,保温20~40分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为500~600r/min,获得预处理的FTO玻璃。

所述步骤2具体按照以下步骤实施:

步骤2.1、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.35~0.65mol/L的溶液;

步骤2.2、在步骤2.1的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4~5;

步骤2.3、将步骤1预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至30~50度,升温速度为0.35~0.65度/分钟;

步骤2.4、,将步骤2.3所得FTO玻璃直接取出,在210~390℃的红外干燥箱中,干燥40~80分钟,取出后,通过离子水冲洗3~5次,获得具有种子层的FTO玻璃。

所述步骤3具体按照以下步骤实施:

步骤3.1、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为0.55~1.15:1;

步骤3.2、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为3~5:1;

步骤3.3、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入140~240ml乙二胺和甲苯混合溶液中,20~30℃下磁力搅拌1~2h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为500~600r/min;

步骤3.4、将步骤3.3所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤2所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成30~60°角放置;

步骤3.5、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至210~310°,保温13~20小时,升温速率为0.5~1.5度/分钟;

步骤3.6、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,在真空干燥箱中烘干;温度为60~100度,时间为0.7~1.4小时,即可获得CoxSe纳米片阵列电极。

所述水热反应釜的内衬为聚四氟乙烯。

实施例1

本发明实施例1提供一种片层状Co0.85Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、按照体积比为3:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌30分钟,形成均匀溶液;

步骤2、向步骤1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声30分钟,清洗3次,获得清洁FTO玻璃;

步骤4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤2所获得的溶液中;

步骤5、在150℃下,保温30分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为550r/min,获得预处理的FTO玻璃;

步骤6、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.5mol/L的溶液;

步骤7、在步骤6的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4;

步骤8、将步骤5预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至40度,升温速度为0.5度/分钟;

步骤9、将步骤8所得FTO玻璃直接取出,在300℃的红外干燥箱中,干燥60分钟,取出后,通过离子水冲洗4次,获得具有种子层的FTO玻璃;

步骤10、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为0.85:1;

步骤11、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为4:1;

步骤12、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入200ml乙二胺和甲苯混合溶液中,20~30℃下磁力搅拌1.5h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为550r/min;

步骤13、将步骤12所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤9所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成45°角放置;

步骤14、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至260°,保温16小时,升温速率为1度/分钟;

步骤15、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,在真空干燥箱中烘干;温度为80度,时间为1小时,即可获得Co0.85Se纳米片阵列电极。

如图1所示,可以看出通过本发明制备的Co0.85Se电极,具有明显的纳米片状,形态清晰且均匀分布。

实施例2

本发明实施例2提供一种片层状Co0.55Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、按照体积比为2:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌20分钟,形成均匀溶液;

步骤2、向步骤1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声20分钟,清洗2次,获得清洁FTO玻璃;

步骤4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤2所获得的溶液中;

步骤5、在115℃下,保温20分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为500~600r/min,获得预处理的FTO玻璃;

步骤6、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.35mol/L的溶液;

步骤7、在步骤6的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4~5;

步骤8、将步骤5预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至30度,升温速度为0.35度/分钟;

步骤9、将步骤8所得FTO玻璃直接取出,在210℃的红外干燥箱中,干燥40分钟,取出后,通过离子水冲洗3次,获得具有种子层的FTO玻璃;

步骤10、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为0.55:1;

步骤11、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为3:1;

步骤12、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入140ml乙二胺和甲苯混合溶液中,20℃下磁力搅拌1h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为500r/min;

步骤13、将步骤12所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤9所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成30°角放置;

步骤14、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至210°,保温13小时,升温速率为0.5度/分钟;

步骤15、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3次,在真空干燥箱中烘干;温度为60度,时间为0.7小时,即可获得Co0.55Se纳米片阵列电极。

如图2所示,可以看出通过本发明制备的Co0.55Se纳米片阵列太阳能电池电极,具有明显的纳米片状,形态清晰且均匀分布。

实施例3

本发明实施例3提供一种片层状Co1.15Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、按照体积比为5:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌40分钟,形成均匀溶液;

步骤2、向步骤1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声40分钟,清洗4次,获得清洁FTO玻璃;

步骤4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤2所获得的溶液中;

步骤5、在185℃下,保温40分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为600r/min,获得预处理的FTO玻璃;

步骤6、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.65mol/L的溶液;

步骤7、在步骤6的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到5;

步骤8、将步骤5预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至50度,升温速度为0.65度/分钟;

步骤9、将步骤8所得FTO玻璃直接取出,在390℃的红外干燥箱中,干燥80分钟,取出后,通过离子水冲洗5次,获得具有种子层的FTO玻璃;

步骤10、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为1.15:1;

步骤11、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为5:1;

步骤12、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入240ml乙二胺和甲苯混合溶液中,20~30℃下磁力搅拌1~2h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为500~600r/min;

步骤13、将步骤12所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤9所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成60°角放置;

步骤14、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至310°,保温20小时,升温速率为1.5度/分钟;

步骤15、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3~5次,在真空干燥箱中烘干;温度为100度,时间为1.4小时,即可获得Co1.15Se纳米片阵列电极。

如图3所示,可以看出通过本发明制备的Co1.15Se纳米片阵列太阳能电池电极,具有明显的纳米片状,形态清晰且均匀分布。

实施例4

本发明实施例4提供一种片层状Co0.65Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、按照体积比为2.5:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌25分钟,形成均匀溶液;

步骤2、向步骤1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在11~12之间;

步骤3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声25分钟,清洗3次,获得清洁FTO玻璃;

步骤4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤2所获得的溶液中;

步骤5、在140℃下,保温25分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为500~600r/min,获得预处理的FTO玻璃;

步骤6、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.4mol/L的溶液;

步骤7、在步骤6的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4~5;

步骤8、将步骤5预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至35度,升温速度为0.4度/分钟;

步骤9、将步骤8所得FTO玻璃直接取出,在240℃的红外干燥箱中,干燥50分钟,取出后,通过离子水冲洗4次,获得具有种子层的FTO玻璃;

步骤10、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为0.65:1;

步骤11、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为3:1;

步骤12、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入160ml乙二胺和甲苯混合溶液中,25℃下磁力搅拌1.5h至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为530r/min;

步骤13、将步骤12所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤9所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成40°角放置;

步骤14、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至240°,保温15小时,升温速率为0.8度/分钟;

步骤15、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗3次,在真空干燥箱中烘干;温度为75度,时间为0.9小时,即可获得Co0.65Se纳米片阵列电极。

如图4所示,可以看出通过本发明制备的Co0.65Se纳米片阵列太阳能电池电极,具有明显的纳米片状,形态清晰且均匀分布。

实施例5

本发明实施例5提供一种片层状Co1.10Se纳米片阵列太阳能电池电极的自主装制备方法,该自主装制备方法具体按照以下步骤实施:

步骤1、按照体积比为4:1配置去离子水和乙醇的混合溶液,然后加入单十二烷基磷酸酯钾(C12H25OPO3K2),磁力搅拌35分钟,形成均匀溶液;

步骤2、向步骤1所形成溶液中,缓慢加入叔丁醇钾(C4H9OK),搅拌,调节PH值在12之间;

步骤3、分别在稀硝酸、去离子水和无水乙醇中超声清洗FTO玻璃,每次超声35分钟,清洗3次,获得清洁FTO玻璃;

步骤4、将所述清洁FTO玻璃置于步骤2所获得的溶液中;

步骤5、在160℃下,保温35分钟,并维持磁力搅拌,磁力搅拌转速为580r/min,获得预处理的FTO玻璃;

步骤6、在冰浴条件下,将醋酸钴(C4H6CoO4)溶于去离子水中,配置Co离子摩尔浓度为0.55mol/L的溶液;

步骤7、在步骤6的溶液中,加入柠檬酸(C6H8O7),调节PH值到4~5;

步骤8、将步骤5预处理的FTO玻璃置于步骤2.2所得液体中,缓慢升高温度至46度,升温速度为0.55度/分钟;

步骤9、将步骤8所得FTO玻璃直接取出,在350℃的红外干燥箱中,干燥70分钟,取出后,通过离子水冲洗4次,获得具有种子层的FTO玻璃;

步骤10、分别称取氯化钴(CoCl2)为钴源,硒酸钠(Na2SeO3)为硒源,Co和Se的摩尔比为1.10:1;

步骤11、以乙二胺(C2H8N2)和甲苯(C8H10)为溶剂,乙二胺和甲苯的体积比为4.5:1;

步骤12、将称量的氯化钴和硒酸钠溶入230ml乙二胺和甲苯混合溶液中,25℃下磁力搅拌1至形成透明溶液即反应釜溶液,磁力搅拌转速为580r/min;

步骤13、将步骤12所得反应釜溶液转移到水热反应釜中,将步骤9所获得的具有种子层的FTO玻璃浸没到反应釜溶液中,成55°角放置;

步骤14、将反应釜密封,放置高温烘箱中,升温至300°,保温18小时,升温速率为1.2度/分钟;

步骤15、水热釜冷却至室温后取出,用无水乙醇冲洗5次,在真空干燥箱中烘干;温度为90度,时间为1.2小时,即可获得Co1.10Se纳米片阵列电极。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

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