CN107507888A - 一种光电转换复合薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:(1)将聚乙烯吡咯烷酮、苯三羧酸三乙酯、硬脂酰乳酸钠和去离子水混合搅拌;(2)加入氯铂酸、氧化钨、钛酸异丙酯、纳米氧化锌和异丙醇钛继续搅拌;(3)加入氧化石墨烯和甲基丙烯酸异辛酯,超声,搅拌;(4)加入聚乙二醇,室温下搅拌;(5)将导电玻璃垂直浸渍其中3‑4分钟,以40‑44mm/min的速度提拉出;(6)将提拉的样品以2℃/min升温,在420‑450℃下热处理,自然冷却即得。本发明的光电转换复合薄膜的制备方法,所制备的薄膜光电转换能力强,光电转换效果好,电子传输速度快,使用寿命长。

Description

一种光电转换复合薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种光电转换复合薄膜的制备方法。
背景技术
近二十年来,随着石油、煤炭等资源的不断消耗,全世界各地都出现了一定程度的能源危机。这些矿石燃料在为人们提供动力、能量的同时也引发了环境污染和温室效应等一系列问题。尤其是近期北京等地频繁出现非常严重的雾霾现象,使得人们对于风电、核电、光伏发电等一系列清洁能源变得更加关注,政府和企业也陆续对该领域的相关产业加大了扶持力度。太阳能作为一种可再生能源,具有资源丰富、清洁安全等优点。在过去的十几年里,人们一直在寻求对太阳能的有效利用,各国都陆续开发出各种对太阳能的捕获、转换和存储技术。当前对太阳能的研究主要有以下四个方面:太阳能光催化降解有机污染物、太阳能光解水制氢、太阳能电池以及光热一热电转换等。总的来说,这三者的研究关键都是寻求性能优良的光电转换材料,对于资源的节约和环境的保护都具有重要的意义。
发明内容
要解决的技术问题:本发明的目的是提供一种光电转换复合薄膜的制备方法,所制备的薄膜光电转换能力强,光电转换效果好,电子传输速度快,使用寿命长。
技术方案:一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将2-5g聚乙烯吡咯烷酮、1-3g苯三羧酸三乙酯、1-3g硬脂酰乳酸钠和25-50ml去离子水混合,在转速300-400r/min下搅拌5-10分钟;
(2) 加入0.5-1g氯铂酸、1-3g氧化钨、1-3ml钛酸异丙酯、0.5-1g纳米氧化锌和1-3ml异丙醇钛,继续搅拌10-15分钟;
(3) 加入10-12ml氧化石墨烯和1-2g甲基丙烯酸异辛酯,超声30-40分钟,在转速200-300r/min下搅拌3-4小时;
(4) 加入1-3g聚乙二醇,室温下搅拌2-2.5小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3-4分钟,以40-44mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在420-450℃下热处理2-2.5小时,自然冷却即得。
进一步优选的,步骤(1)中转速为350r/min,搅拌时间为8分钟。
进一步优选的,步骤(3)中超声时间为35分钟,转速为250r/min,搅拌时间为3.5小时。
进一步优选的,步骤(5)中浸渍时间为3.5分钟,提拉速度为42mm/min。
进一步优选的,步骤(6)中热处理温度为430-440℃,热处理时间为2.25小时。
有益效果:本发明的一种光电转换复合薄膜的制备方法,所制备的薄膜在外加1V电压下进行光电流测试,光电流最高可达0.38mA/cm2,光电转换能力强,光电转换效果好,薄膜中电子的传递时间最低仅为20.7ms,电子传输速度快,使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将2g聚乙烯吡咯烷酮、1g苯三羧酸三乙酯、1g硬脂酰乳酸钠和25ml去离子水混合,在转速300r/min下搅拌5分钟;
(2) 加入0.5g氯铂酸、1g氧化钨、1ml钛酸异丙酯、0.5g纳米氧化锌和1ml异丙醇钛,继续搅拌10分钟;
(3) 加入10ml氧化石墨烯和1g甲基丙烯酸异辛酯,超声30分钟,在转速200r/min下搅拌3小时;
(4) 加入1g聚乙二醇,室温下搅拌2小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3分钟,以40mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在420℃下热处理2小时,自然冷却即得。
实施例2
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将3g聚乙烯吡咯烷酮、1.5g苯三羧酸三乙酯、1.5g硬脂酰乳酸钠和30ml去离子水混合,在转速330r/min下搅拌7分钟;
(2) 加入0.6g氯铂酸、1.5g氧化钨、1.5ml钛酸异丙酯、0.6g纳米氧化锌和1.5ml异丙醇钛,继续搅拌11分钟;
(3) 加入11ml氧化石墨烯和1.3g甲基丙烯酸异辛酯,超声35分钟,在转速250r/min下搅拌3.5小时;
(4) 加入1.5g聚乙二醇,室温下搅拌2.25小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3.5分钟,以41mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在430℃下热处理2.25小时,自然冷却即得。
实施例3
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将3.5g聚乙烯吡咯烷酮、2g苯三羧酸三乙酯、2g硬脂酰乳酸钠和37ml去离子水混合,在转速350r/min下搅拌8分钟;
(2) 加入0.75g氯铂酸、2g氧化钨、2ml钛酸异丙酯、0.75g纳米氧化锌和2ml异丙醇钛,继续搅拌13分钟;
(3) 加入11ml氧化石墨烯和1-2g甲基丙烯酸异辛酯,超声35分钟,在转速250r/min下搅拌3.5小时;
(4) 加入2g聚乙二醇,室温下搅拌2.25小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3.5分钟,以42mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在440℃下热处理2.25小时,自然冷却即得。
实施例4
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将4g聚乙烯吡咯烷酮、2.5g苯三羧酸三乙酯、2.5g硬脂酰乳酸钠和40ml去离子水混合,在转速350r/min下搅拌9分钟;
(2) 加入0.9g氯铂酸、2.5g氧化钨、2.5ml钛酸异丙酯、0.9g纳米氧化锌和2.5ml异丙醇钛,继续搅拌14分钟;
(3) 加入11ml氧化石墨烯和1.5g甲基丙烯酸异辛酯,超声35分钟,在转速250r/min下搅拌3.5小时;
(4) 加入2.5g聚乙二醇,室温下搅拌2.25小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3.5分钟,以43mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在440℃下热处理2.25小时,自然冷却即得。
实施例5
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将5g聚乙烯吡咯烷酮、3g苯三羧酸三乙酯、3g硬脂酰乳酸钠和50ml去离子水混合,在转速400r/min下搅拌10分钟;
(2) 加入1g氯铂酸、3g氧化钨、3ml钛酸异丙酯、1g纳米氧化锌和3ml异丙醇钛,继续搅拌15分钟;
(3) 加入12ml氧化石墨烯和2g甲基丙烯酸异辛酯,超声40分钟,在转速300r/min下搅拌4小时;
(4) 加入3g聚乙二醇,室温下搅拌2.5小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中4分钟,以44mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在450℃下热处理2.5小时,自然冷却即得。
对比例1
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将2g聚乙烯吡咯烷酮和25ml去离子水混合,在转速300r/min下搅拌5分钟;
(2) 加入0.5g氯铂酸、1g氧化钨、1ml钛酸异丙酯、0.5g纳米氧化锌和1ml异丙醇钛,继续搅拌10分钟;
(3) 加入10ml氧化石墨烯和1g甲基丙烯酸异辛酯,超声30分钟,在转速200r/min下搅拌3小时;
(4) 加入1g聚乙二醇,室温下搅拌2小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3分钟,以40mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在420℃下热处理2小时,自然冷却即得。
对比例2
一种光电转换复合薄膜的制备方法,包括以下步骤:
(1) 将2g聚乙烯吡咯烷酮、1g苯三羧酸三乙酯、1g硬脂酰乳酸钠和25ml去离子水混合,在转速300r/min下搅拌5分钟;
(2) 加入0.5g氯铂酸、1g氧化钨和0.5g纳米氧化锌,继续搅拌10分钟;
(3) 加入10ml氧化石墨烯和1g甲基丙烯酸异辛酯,超声30分钟,在转速200r/min下搅拌3小时;
(4) 加入1g聚乙二醇,室温下搅拌2小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3分钟,以40mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在420℃下热处理2小时,自然冷却即得。
本发明所制备的光电转换复合薄膜的部分性能指标见下表,我们可以看到,在外加1V电压下进行光电流测试,光电流最高可达0.38mA/cm2,光电转换能力强,光电转换效果好,薄膜中电子的传递时间最低仅为20.7ms,电子传输速度快,使用寿命长。
实施例和对比例的性能如下:

Claims (5)

1.一种光电转换复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1) 将2-5g聚乙烯吡咯烷酮、1-3g苯三羧酸三乙酯、1-3g硬脂酰乳酸钠和25-50ml去离子水混合,在转速300-400r/min下搅拌5-10分钟;
(2) 加入0.5-1g氯铂酸、1-3g氧化钨、1-3ml钛酸异丙酯、0.5-1g纳米氧化锌和1-3ml异丙醇钛,继续搅拌10-15分钟;
(3) 加入10-12ml氧化石墨烯和1-2g甲基丙烯酸异辛酯,超声30-40分钟,在转速200-300r/min下搅拌3-4小时;
(4) 加入1-3g聚乙二醇,室温下搅拌2-2.5小时;
(5) 将导电玻璃垂直浸渍其中3-4分钟,以40-44mm/min的速度提拉出;
(6) 将提拉的样品以2℃/min升温,在420-450℃下热处理2-2.5小时,自然冷却即得。
2.根据权利要求1所述的一种光电转换复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中转速为350r/min,搅拌时间为8分钟。
3.根据权利要求1所述的一种光电转换复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中超声时间为35分钟,转速为250r/min,搅拌时间为3.5小时。
4.根据权利要求1所述的一种光电转换复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中浸渍时间为3.5分钟,提拉速度为42mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种光电转换复合薄膜的制备方法,其特征在于:所述步骤(6)中热处理温度为430-440℃,热处理时间为2.25小时。
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