纳米棒的致密度，纳米棒阵列的堆叠，增加太阳光的散射，有利于光吸收，从 而提尚染料敏化太阳能电池效率。
[0037] 制备太阳能电池时，将制备好的纳米棒光阳极浸染到N719染料中，密封置于干燥 箱内，保温12~16h后取出样品，用无水乙醇处理表面多余的染料。再利用铂作为光阴极， 组装染料敏化太阳能电池，滴加电解质，并对电池进行封装即可。
[0038] 实施例2
[0039] 本发明涉及的一种Li掺杂TiO2纳米棒光阳极的制备方法，包含步骤如下：
[0040] 1、清洗基片
[0041] 取导电基片放入无水乙醇中进行超声清洗30min，然后用去离子水冲洗干净，放入 干燥箱中干燥后取出备用。所述导电基片可采用FTO导电玻璃、ITO导电玻璃、PET导电塑 料等材料，作为优选，所述导电基片为FTO导电玻璃。
[0042] 2、配置反应溶液
[0043] 将钛酸四正丁酯，硝酸锂、盐酸和去离子水按一定比例混合配制成反应溶液，将配 置好的反应溶液用玻璃棒充分搅拌直至反应溶液由白色变为无色透明为止。所述反应溶液 中盐酸和去离子水作为溶剂，其体积比为1. 2 :1 ;硝酸锂和钛酸四正丁酯作为溶质，其原子 百分比为0. 05 :1;反应溶液的溶液浓度为2. 0%。所述盐酸的质量浓度为36%~38%。
[0044] 3、脉冲电磁场处理
[0045] 将清洗干燥后的导电基片以导电面朝下放入反应釜中，将配制好的反应溶液使用 玻璃棒引流缓慢注入反应釜中，填充度控制在70% ;然后对反应釜中的反应溶液施加脉冲 电磁场处理，处理时间为60s，脉冲电压为900V，脉冲频率为7Hz。
[0046]4、处理后将密封好的反应釜放入恒温干燥箱，调节反应温度为190°C，反应时间为 13h，在导电基片表面形成一层TiCV薄膜；然后取出反应釜，降温至室温后取出导电基片，用 去离子水冲洗掉导电基片表面的白色沉淀和多余的离子，将其放入烘箱中干燥后取出。
[0047] 5、最后将制备好的TiCV薄膜刮成所需面积大小，即得所要制备的Li掺杂TiO2纳 米棒光阳极。所得Li掺杂TiO2纳米棒阵列的SEM图像，如图3所示。
[0048] 从图3中可以观察到，通过采用脉冲电磁场辅助水热法合成Li掺杂二氧化钛纳米 棒，能够实现Li元素的有效均匀掺杂，提高纳米棒的致密度，纳米棒阵列的堆叠，增加太阳 光的散射，有利于光吸收，从而提高染料敏化太阳能电池效率。
[0049] 实施例3
[0050] 本发明涉及的一种Li掺杂TiO2纳米棒光阳极的制备方法，包含步骤如下：
[0051] 1、清洗基片
[0052] 取导电基片放入无水乙醇中进行超声清洗25min，然后用去离子水冲洗干净，放入 干燥箱中干燥后取出备用。所述导电基片可采用FTO导电玻璃、ITO导电玻璃、PET导电塑 料等材料，作为优选，所述导电基片为FTO导电玻璃。
[0053] 2、配置反应溶液
[0054] 将钛酸四正丁酯，硝酸锂、盐酸和去离子水按一定比例混合配制成反应溶液，将配 置好的反应溶液用玻璃棒充分搅拌直至反应溶液由白色变为无色透明为止。所述反应溶液 中盐酸和去离子水作为溶剂，其体积比为I. 1 :1 ;硝酸锂和钛酸四正丁酯作为溶质，其原子 百分比为0. 03 :1 ;反应溶液的溶液浓度为1.8%。所述盐酸的质量浓度为36%~38%。
[0055]3、脉冲电磁场处理
[0056] 将清洗干燥后的导电基片以导电面朝下放入反应釜中，将配制好的反应溶液使用 玻璃棒引流缓慢注入反应釜中，填充度控制在65% ;然后对反应釜中的反应溶液施加脉冲 电磁场处理，处理时间为50s，脉冲电压为850V，脉冲频率为6Hz。
[0057] 4、处理后将密封好的反应釜放入恒温干燥箱，调节反应温度为180°C，反应12h后 在导电基片表面形成一层TiCV薄膜；然后取出反应釜，降温至室温后取出导电基片，用去离 子水冲洗掉导电基片表面的白色沉淀和多余的离子，将其放入烘箱中干燥后取出。
[0058] 5、最后将制备好的TiCV薄膜刮成所需面积大小，即得所要制备的Li掺杂TiO2纳 米棒光阳极。所得Li掺杂TiO2纳米棒阵列的SEM图像，如图4所示。
[0059] 从图4中可以观察到，通过采用脉冲电磁场辅助水热法合成Li掺杂二氧化钛纳米 棒，能够实现Li元素的有效均匀掺杂，提高纳米棒的致密度，纳米棒阵列的堆叠，增加太阳 光的散射，有利于光吸收，从而提高染料敏化太阳能电池效率。
[0060] 通过上述实施例制备的Li掺杂TiO2纳米棒光阳极的参数见表1。
【主权项】
1. 一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于，包含步骤如下： 1) 取导电基片放入无水己醇中进行超声清洗，然后用去离子水冲洗干净，放入干燥箱 中干燥后取出备用； 2) 将铁酸四正了醋、硝酸裡、盐酸和去离子水按一定比例混合配制成反应溶液，将配置 好的反应溶液用玻璃椿充分揽拌直至反应溶液由白色变为无色透明为止；所述反应溶液中 盐酸和去离子水作为溶剂，其体积比为1 ;1~1. 2 ;1，硝酸裡和铁酸四正了醋作为溶质，其 原子百分比为0. 01 ;1~0. 05 ;1 ;溶液浓度为1. 6~2. 0% ; 3) 将清洗干燥后的导电基片W导电面朝下放入反应蓋中，将配制好的反应溶液缓慢注 入反应蓋中；然后对反应蓋中的反应溶液施加脉冲电磁场处理，处理时间为30~60s，脉冲 电压为800~900V，脉冲频率为5~7Hz; 4) 处理后将密封好的反应蓋放入恒温干燥箱，调节反应温度为170~190°C，反应 10~1化后在导电基片表面形成一层Ti化薄膜，取出反应蓋，降温至室温后取出导电基片， 用去离子水冲洗掉导电基片表面的白色沉淀和多余的离子，将其放入烘箱中干燥后取出； 5) 将制备好的Ti化薄膜刮成所需面积大小，即得所要制备的Li渗杂TiO2纳米椿光阳 极。
2. 根据权利要求1所述的一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于：所 述导电基片为FT0导电玻璃。
3. 根据权利要求1所述的一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于：所 述盐酸的质量浓度为36 %~38%。
4. 根据权利要求1所述的一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于：所 述步骤1中导电基片放入无水己醇中进行超声清洗20-30min。
5. 根据权利要求1所述的一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于：所 述步骤3中将配置好的反应溶液使用玻璃椿引流缓慢注入反应蓋中。
6. 根据权利要求1所述的一种Li渗杂TiO2纳米椿光阳极的制备方法，其特征在于：所 述步骤3中将配制好的反应溶液注入反应蓋时填充度控制在60%~70%。
【专利摘要】本发明公开了一种Li掺杂TiO2纳米棒光阳极的制备方法，步骤如下：1)取导电基片进行超声清洗，用去离子水冲洗干净，干燥后取出备用；2)将钛酸四正丁酯、硝酸锂、盐酸和去离子水混合配制成反应溶液，将反应溶液充分搅拌；3)将导电基片放入反应釜中，将反应溶液缓慢注入反应釜中；对反应溶液施加脉冲电磁场处理；4)处理后将反应釜放入恒温干燥箱，反应后在导电基片表面形成TiO2薄膜，取出反应釜降温后取出导电基片；5)将TiO2薄膜刮成所需面积大小即可。有益效果是：能够抑制电子-空穴的复合，提高电子转移速度，降低电子-空穴的复合几率，提高光电转换效率；不仅可以提高电子传输速率，也可以提高染料吸附面积，进一步提高电池转换效率。
【IPC分类】H01G9-042, H01G9-20
【公开号】CN104715928
【申请号】CN201510082277
【发明人】唐立丹, 王冰, 彭淑静, 齐锦刚, 王建中
【申请人】辽宁工业大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月15日