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专利号: 2010101525121
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极,其特征在于:是由稀土化合物和钛酸正丁酯制备而成,稀土化合物和钛酸正丁酯的摩尔比为1∶100~1∶10。

2.如权利要求1所述用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极,其特征在于:制备方法是:

第一步,二氧化钛纳米晶胶体的制备:用钛酸正丁酯通过水热法制备纳晶二氧化钛胶体;

第二步,稀土掺杂二氧化钛粉体的制备:将市售分析纯稀土化合物溶解在硝酸溶液中形成硝酸盐溶液,将钛酸正丁酯水解得到二氧化钛溶胶,将硝酸盐溶液加入到溶胶里,经水热和高温煅烧制得稀土掺杂二氧化钛粉体;

第三步,稀土掺杂二氧化钛光阳极的制备:将稀土掺杂二氧化钛粉体加入到二氧化钛胶体中,经分散、涂膜及高温烧结制成稀土掺杂二氧化钛光阳极。

3.如权利要求2所述用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极,其特征在于:上述第一步二氧化钛纳晶胶体制备,是在搅拌下将钛酸正丁酯逐滴加入到10倍去离子水中,产生沉淀,持续搅拌30分钟,然后进行抽滤并洗涤2-3次得到白色沉淀,将沉淀倒入硝酸与醋酸混合溶液中,调节溶液的pH=1,保持温度在80C,持续搅拌,直到生成透明的蓝色溶胶;先取三分之一的溶胶在200C水热条件下处理12小时;把水热处理后的胶体倒回原来的溶胶中,进行二次水热处理;处理后的二氧化钛胶体在80C加热,体积浓缩至原来的1/5,加入浓度为25%的聚乙二醇20,000及乳化剂,搅拌至均匀,得二氧化钛纳晶胶体。

4.如权利要求2所述用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极,其特征在于:上述第二步稀土掺杂二氧化钛粉体的制备,是将市售分析纯氧化铒、氧化镱等稀土化合物溶解在硝酸溶液中,得到硝酸盐溶液;将稀土化合物的硝酸盐溶液加入二氧化钛蓝色溶胶中并装入高压釜,填充度小于80%,在200C水热处理12小时,得到稀土掺杂二氧化钛沉淀,将水热处理后的胶体,100C真空干燥,得粉末状产品,粉末经研磨,800C煅烧2.5小时,自然冷却至室温后,即得稀土掺杂二氧化钛粉体。

5.如权利要求2所述用于染料敏化太阳能电池的稀土掺杂二氧化钛光阳极,其特征在于:上述第三步稀土掺杂二氧化钛光阳极的制备,是将二氧化钛胶体刮涂于导电玻璃上,在空气中自然晾干,450C煅烧20分钟,缓慢冷却至80C,得二氧化钛纳晶多孔膜;按稀土掺杂二氧化钛粉和二氧化钛胶体的比例为1∶3混合粉体和胶体,分散均匀后,按相同的方法在二氧化钛纳晶多孔膜上涂一层厚度4微米的稀土掺杂二氧化钛胶体,室温晾干后,450C锻烧30分钟,自然冷却至室温后,将获得的薄膜浸泡于N3染料溶液中24小时,使染料充分地吸附在二氧化钛上,取出后用乙醇浸泡3-5分钟,洗去吸附在表面的染料,在暗处自然晾干,得到稀土掺杂二氧化钛光阳极。