从而得到多孔二氧化钛薄膜。
[0037]采用上述工艺参数制备的多孔Ti02薄膜，每个沉积循环可使得到的含钛有机-无机复合膜厚度增加为0.06nm，因此，多孔二氧化钛薄膜厚度1200nm，比表面积为400m2/g，平均孔径8nm。
[0038]实施例2
[0039]首先，超声波条件下用酒精清洗ΙΤ0导电玻璃，再将清洗后的ΙΤ0导电玻璃用压缩氮气吹干；
[0040]其次，将ΙΤ0导电玻璃放入温度为150 °C的原子层沉积设备的反应腔中，用lOOsccm高纯氮气吹扫30min ；
[0041]然后，将纯度为97%的四异丙醇钛加热至65°C形成四异丙醇钛蒸气，并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体，脉冲时间为0.2s,暴露时间为15s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30s ;
[0042]接下来，将丙三醇加热至120°C形成丙三醇蒸气，再以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为Is,暴露时间为30s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为45s,完成一次沉积循环，SP在基底材料表面沉积了一层含钛有机-无机复合膜；
[0043]依此方法重复此沉积循环10000次；
[0044]最后，将得到的表面沉积了含钛有机-无机复合膜的掺杂氟的ΙΤ0导电玻璃在空气气氛中于600°C下热处理2h，除去含钛有机-无机复合膜中的有机组分，从而得到多孔二氧化钛薄膜。
[0045]采用上述工艺参数制备的多孔Ti02薄膜，每个沉积循环可使得到的含钛有机-无机复合膜厚度增加为0.08nm，因此，多孔二氧化钛薄膜厚度800nm，二氧化钛薄膜的比表面积为220m2/g，孔隙尺度在8.325nm。
[0046]实施例3
[0047]首先，超声波条件下用氯仿清洗铜箔，再将清洗后的铜箔用压缩氮气吹干；
[0048]其次，将铜箔放入温度为100°C的原子层沉积设备的反应腔中，用70sccm高纯氮气吹扫20min ；
[0049]然后，将纯度为97%的四异丙醇钛加热至65°C形成四异丙醇钛蒸气，并以脉冲形式将四异丙醇钛蒸气送入反应腔体，脉冲时间为0.2s,暴露时间为15s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30s ;
[0050]接下来，将丙三醇加热至120°C形成丙三醇蒸气，再以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为Is,暴露时间为30s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为45s,完成一次沉积循环，SP在基底材料表面沉积了一层含钛有机-无机复合膜；
[0051]依此方法重复此沉积循环1000次；
[0052]最后，将得到的表面沉积了含钛有机-无机复合膜的掺杂氟的铜箔在空气气氛中于400°C下热处理5h，除去含钛有机-无机复合膜中的有机组分，从而得到多孔二氧化钛薄膜。
[0053]采用上述工艺参数制备的多孔Ti02薄膜，每个沉积循环可使得到的含钛有机-无机复合膜厚度增加为0.96nm，因此，多孔二氧化钛薄膜厚度96nm，二氧化钛薄膜的比表面积为106m2/g，孔隙尺度在9.45nm0。
[0054]实施例4
[0055]首先，超声波条件下用丙酮清洗无纺布，再将清洗后的无纺布用压缩氮气吹干；
[0056]其次，将无纺布放入温度为100°C的原子层沉积设备的反应腔中，用70sccm高纯氮气吹扫20min ;
[0057]然后，将纯度为97%的TiCl4加热至60°C形成TiCl 4蒸气，并以脉冲形式将TiCl 4蒸气送入反应腔体，脉冲时间为0.05s,暴露时间为8s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15s ；
[0058]接下来，将乙二醇加热至100°C形成乙二醇蒸气，再以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.1s,暴露时间为20s,再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30s,完成一次沉积循环，即在基底材料表面沉积了一层含钛有机-无机复合膜；
[0059]依此方法重复此沉积循环100次；
[0060]最后，将得到的表面沉积了含钛有机-无机复合膜的掺杂氟的无纺布在空气气氛中于500°C下热处理4h，除去含钛有机-无机复合膜中的有机组分，从而得到多孔二氧化钛薄膜。
[0061]采用上述工艺参数制备的多孔Ti02薄膜，每个沉积循环可使得到的含钛有机-无机复合膜厚度增加为0.12nm，因此，多孔二氧化钛薄膜厚度12nm，二氧化钛薄膜的比表面积为60m2/g，孔隙尺度在9.854nm。。
【主权项】
1.一种染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其包括以下步骤: 步骤A，提供表面清洁的基底材料，采用分子层沉积技术在基底材料表面沉积含钛有机-无机复合膜； 步骤B，将步骤A得到的材料在400-600°C下热处理2-5h，得到多孔二氧化钛薄膜。2.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤A中在超声波条件下用有机溶剂和去离子水清洗基底材料，再将清洗后的基底材料用压缩氮气吹干得到表面清洁的基底材料。3.如权利要求2所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述有机溶剂为异丙醇、酒精、氯仿或丙酮中的一种。4.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤A包括， 步骤A1，将表面清洁的基底材料放入温度为80-150°C的原子层沉积设备的反应腔中，用50-100sccm高纯氮气吹扫5_30min ； 步骤A2，将TiCl4或四异丙醇钛加热至60-100°C形成TiCl 4或四异丙醇钛蒸气，并以脉冲形式将TiCl4或四异丙醇钛蒸气送入反应腔体，脉冲时间为0.05-0.2s,暴露时间为8-15s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为15-30s ; 步骤A3，将二元醇或多元醇加热至100-200°C形成二元醇或多元醇蒸气，再以脉冲形式送入反应腔体，脉冲时间为0.Ι-ls,暴露时间为20-45s，再用高纯氮气吹扫，吹扫时间为30-45s,完成一次沉积循环，即在基底材料表面沉积了一层含钛有机-无机复合膜； 步骤A4，重复步骤A2-A3的沉积循环100-20000次。5.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤A3中二元醇为乙二醇、丙二醇或丁二醇中的一种；多元醇为丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇或山梨醇中的一种。6.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤A3中每个沉积循环使得到的含钛有机-无机复合膜厚度增加为0.06-0.12nm。7.如权利要求4所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤A4中重复步骤A2-A3的沉积循环1000-10000次。8.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述的基底材料为掺杂氟的二氧化硅导电玻璃、铟锡氧化物导电玻璃、掺铝的氧化锌导电玻璃、单晶硅片、铜箔或无纺布中的一种。9.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤B中热处理在空气、氧气或惰性气氛中进行。10.如权利要求1所述的染料敏化太阳能电池用多孔二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于:所述步骤B中得到多孔二氧化钛薄膜的比表面积为60-400m2/g，孔隙尺度在8?10nmo
【专利摘要】本发明公布了一种染料敏化太阳能电池中多孔二氧化钛薄膜的制备方法，属于多孔材料制备领域。该制备方法包括以下步骤：(1)提供表面清洁的基底材料，采用分子层沉积技术在基底材料表面沉积含钛有机-无机复合膜；(2)将制备的表面沉积含钛有机-无机复合膜的基底材料在400-600℃下热处理2-5h，得到多孔二氧化钛薄膜。本发明制备的多孔二氧化钛薄膜厚度可精确控制，孔隙分布比较均匀，比表面积大，均匀性和结晶良好，阻抗较小，光生电流密度显著提高，可极大提高其光电性能，此外，工艺设备简单，操作流程少，反应条件温和，生产效率高，成本和能耗较低，对生态环境无污染，而且重复性好，实际使用效果优异，适合于规模化应用。
【IPC分类】H01G9/004, H01G9/20
【公开号】CN105304340
【申请号】CN201510672868
【发明人】董兵海, 陈凤翔, 王世敏, 胡航, 万丽, 赵丽, 李静, 王二静
【申请人】湖北大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月16日