CN107742582A - 一种太阳能电池电极材料及其制备 - Google Patents
一种太阳能电池电极材料及其制备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107742582A CN107742582A CN201710998781.1A CN201710998781A CN107742582A CN 107742582 A CN107742582 A CN 107742582A CN 201710998781 A CN201710998781 A CN 201710998781A CN 107742582 A CN107742582 A CN 107742582A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- zinc
- solar battery
- preparation
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XYCQRIWVOKLIMW-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Zn] Chemical compound [Co].[Ni].[Zn] XYCQRIWVOKLIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 7
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 4
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 3
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 claims description 2
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 4
- 150000002171 ethylene diamines Chemical class 0.000 description 4
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000013904 zinc acetate Nutrition 0.000 description 2
- PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N Aesculin Natural products OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1Oc2cc3C=CC(=O)Oc3cc2O PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N 0.000 description 1
- 229920003182 Surlyn® Polymers 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- -1 cobaltous sulfates Chemical class 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) acetate Chemical class [Ni+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O AIYYMMQIMJOTBM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013500 performance material Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L zinc acetate Chemical class [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O DJWUNCQRNNEAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2022—Light-sensitive devices characterized by he counter electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
本发明提供一种太阳能电池电极材料及其制备，太阳能电池技术领域，太阳能电池电极材料的主要成分为厚度为20~50nm，半径为300~500nm的花状镍‑钴‑锌三元硫化物，本发明通过机械搅拌将原料均匀混合，然后利用水热反应一步制得电极材料，制备工艺简单安全，制备过程中各步骤都不产生有毒有害物质，本发明的染料敏化太阳能电池光电转化效率与现在通常制作的铂对电极电池效率相当，但制备成本低，使用过程中抗腐蚀能力强，且制造工艺比较简单而成熟，适合产业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池电极材料及其制备。
背景技术
能源危机和环境污染两大社会问题日趋严重，现有能源结构以不可再生的化石能源为主，能源结构的不合理，制约着社会经济的发展。转变能源结构，开发环境友好的可再生资源势在必行。资源丰富且清洁的太阳能有望缓解并解决这一问题，因此得到了人们的广泛关注，而太阳能直接转化成电能就是其中一个重要的研究方向。太阳能电池就是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。硅基太阳能电池在太阳能电池中发展中最为成熟，但硅原料在提纯中需要大量能耗，使得硅太阳能电池的成本居高不下。新一代的太阳能电池主要包括染料敏化太阳能电池和有机薄膜太阳能电池。染料敏化太阳能电池具有理论光电转换效率高、成本低、制备工艺简单、环境友好和多色透明等特点，有着巨大的市场应用前景，引起科学界的重点关注，成为当前光电转换材料领域的热点之一。染料敏化太阳能电池由附着染料的光阳极、电解液和载有催化剂的对电极三部分组成。
染料敏化太阳能电池目前尚未实现产业化，有许多技术问题需要解决和完善。关键问题之一就是电池通常用贵金属铂作为对电极材料。铂具有良好的导电性能和优越的电催化性能，是现在染料敏化太阳能电池最为常用的对电极材料。但铂对电极在长期工作的过程中会受到电解液的侵蚀而导致电池效率的降低。同时铂作为一种贵金属材料，昂贵的价格不利于染料敏化太阳能电池的产 业化生产。寻求一种价格低廉且性能卓越的材料来代替铂对电极是十分必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种以镍-钴-锌三元硫化物用作染料敏化太阳能电池对电极，所述的对电极催化层由紧密相连的直径范围在150～250nm纳米颗粒组成，独特的多孔结构有利于增加对电极和电解液的接触面积，相应的电催化的位置大大增加，使对电极的催化性能得到了较大改善。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种太阳能电池电极材料的制备，包括以下步骤：
（1）将钴盐、镍盐和锌盐溶解于去离子水中，然后加入L-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
优选的，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种。
优选的，所述镍盐为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的一种。
优选的，所述钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴中的一种。
优选的，所述混合溶液A与乙二胺的体积比为5~10：1。
优选的，所述锌盐和L-半胱氨酸的摩尔比为3~8:1.
优选的，所述步骤（3）中的冷却速率为2~5℃/min。
一种太阳能电池电极材料，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为20~50nm，半径为300~500nm。
本发明的有益效果是，通过机械搅拌将原料均匀混合，然后利用水热反应一步制得电极材料，制备工艺简单安全，制备过程中各步骤都不产生有毒有害物质，本发明的染料敏化太阳能电池光电转化效率与现在通常制作的铂对电极电池效率相当，但制备成本低，使用过程中抗腐蚀能力强，且制造工艺比较简单而成熟，适合产业化生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种太阳能电池电极材料，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为20nm，半径为300nm。
一种太阳能电池电极材料的制备，包括以下步骤：
（1）将5mmol氯化锌、5mmol氯化镍和5mmol氯化钴溶解于40mL去离子水中，然后加入1mmol L-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加8 mL乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，以2℃/min冷却速率冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
优选的，所述步骤（3）中的冷却速率为2~5℃/min。
实施例2：
一种太阳能电池电极材料，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为50nm，半径为500nm。
一种太阳能电池电极材料的制备，包括以下步骤：
（1）将6mmol硫酸钴、3mmol硫酸镍和3mmol硫酸锌溶解于40mL去离子水中，然后加入1mmolL-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加5mL乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，以2℃/min冷却速率冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
实施例3：
一种太阳能电池电极材料，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为30nm，半径为300nm。
一种太阳能电池电极材料的制备，包括以下步骤：
（1）将2mmol硝酸钴、2mmol硝酸镍和4mmol硝酸锌溶解于50ml去离子水中，然后加入0.5mmolL-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加5mL乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，以5℃/min冷却速率冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
实施例4：
一种太阳能电池电极材料，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为50nm，半径为400nm。
一种太阳能电池电极材料的制备，包括以下步骤：
（1）将2mmol醋酸钴、2mmol醋酸镍和2mmol醋酸锌溶解于40mL去离子水中，然后加入0.5mmol L-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加5 mL乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，以5℃/min冷却速率冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
镍-钴-锌三元硫化物太阳能电池制备工艺：
（1）取一块导电玻璃（FTO），用玻璃刀切成需要的尺寸的玻璃片，将导电玻璃放入丙酮、异丙醇、去离子水（体积比v1：v2：v3=1:1:1)的混合溶液中超声分散5～30min，然后用一定浓度的碱溶液溶液清洗，用去离子水冲净后，用一定浓度的HCl冲洗，再用去离子水冲洗后用氮气吹干；
（2）将镍-钴-锌三元硫化物纳米颗粒溶于去离子水中（0.05～0.2g/mL）,超声分散5～30min，将镍-钴-锌三元硫化物涂覆在处理过的FTO上，形成对电极前驱体；
（3）将制备好的对电极前驱体放入管式炉中在S气氛保护下400～600℃焙烧30～60分钟，即可获得以镍-钴-锌三元硫化物为催化剂层的染料敏化太阳能电池对电极。
（4）将上述制备好的对电极和传统的光阳极正面相对放置，中间加入surlyn薄膜作为密封层，注入电解质溶液，即可制备染料敏化太阳能电池。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，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、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钴盐、镍盐和锌盐溶解于去离子水中，然后加入L-半胱氨酸，得到溶液A；
（2）在快速搅拌条件下向混合溶液A中滴加乙二胺，滴加完毕后密封，继续搅拌30-35分钟得到混合溶液B；
（3）将混合溶液B转移到50ml带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜，120~160℃反应4-12小时，冷却至室温，过滤，用去离子水和乙醇分别洗涤，真空干燥得到产品。
2.如权利要求1所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种。
3.如权利要求2所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种。
4.如权利要求3所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述镍盐为氯化镍、硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍中的一种。
5.如权利要求4所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴中的一种。
6.如权利要求5所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述混合溶液A与乙二胺的体积比为5~10：1。
7.如权利要求6所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述锌盐和L-半胱氨酸的摩尔比为3~8:1。
8.如权利要求7所述的太阳能电池电极材料的制备，其特征在于，所述步骤（3）中的冷却速率为2~5℃/min。
9.一种如权利要求1~8任一所述的太阳能电池电极材料，其特征在于，其主要成分为花状的镍-钴-锌三元硫化物，所述的花状的镍-钴-锌三元硫化物的厚度为20~50nm，半径为300~500nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710998781.1A CN107742582A (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种太阳能电池电极材料及其制备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710998781.1A CN107742582A (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种太阳能电池电极材料及其制备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107742582A true CN107742582A (zh) | 2018-02-27 |
Family
ID=61238178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710998781.1A Pending CN107742582A (zh) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | 一种太阳能电池电极材料及其制备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107742582A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563049A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 淮阴师范学院 | 一种硫化钴锌纳米材料及其制备方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203377110U (zh) * | 2013-07-18 | 2014-01-01 | 西安建筑科技大学 | 一种染料敏化太阳能电池复合结构对电极 |
| CN104016419A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-09-03 | 哈尔滨工业大学 | 染料敏化太阳能电池三维花状CoS分级结构对电极的制备方法 |
| CN104240961A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-12-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种染料敏化太阳电池的对电极及其制备 |
| CN104302812A (zh) * | 2012-03-30 | 2015-01-21 | 赢创工业集团股份有限公司 | 光电化学电池、用于用光电化学电池以光驱动方式产生氢和氧的系统和方法和用于制造光电化学电池的方法 |
| CN104616900A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 三峡大学 | 一种钴镍双金属硫化物,制备方法及其应用 |
| CN104992841A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-10-21 | 上海交通大学 | 一种染料敏化太阳能电池Ag8GeS6对电极的制备方法 |
-
2017
- 2017-10-24 CN CN201710998781.1A patent/CN107742582A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104302812A (zh) * | 2012-03-30 | 2015-01-21 | 赢创工业集团股份有限公司 | 光电化学电池、用于用光电化学电池以光驱动方式产生氢和氧的系统和方法和用于制造光电化学电池的方法 |
| CN104240961A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-12-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种染料敏化太阳电池的对电极及其制备 |
| CN203377110U (zh) * | 2013-07-18 | 2014-01-01 | 西安建筑科技大学 | 一种染料敏化太阳能电池复合结构对电极 |
| CN104016419A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-09-03 | 哈尔滨工业大学 | 染料敏化太阳能电池三维花状CoS分级结构对电极的制备方法 |
| CN104616900A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 三峡大学 | 一种钴镍双金属硫化物,制备方法及其应用 |
| CN104992841A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-10-21 | 上海交通大学 | 一种染料敏化太阳能电池Ag8GeS6对电极的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| FANG YAO等: ""One-step hydrothermal synthesis of ZnS-CoS microcomposite as low cost counter electrode for dye-sensitized solar cells"", 《APPLIED SURFACE SCIENCE》 * |
| QIANG LUO等: ""Efficient ternary cobalt spinel counter electrodes for quantum-dot sensitized solar cells"", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563049A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 淮阴师范学院 | 一种硫化钴锌纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN110563049B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-11-02 | 淮阴师范学院 | 一种硫化钴锌纳米材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109402656B (zh) | 一种磷化钴修饰钼掺杂钒酸铋光电极的制备方法 | |
| CN107790131B (zh) | 一种Zr-Fe2O3/FeOOH复合光电极及其制备方法 | |
| CN104377036B (zh) | 一种In2S3为缓冲层的AgInS2量子点敏化TiO2光电极的制备方法 | |
| CN102610394B (zh) | 一种过渡金属掺杂式α-Fe2O3纳米棒阵列的制备方法 | |
| CN106128772B (zh) | 一种硫化铅量子点光伏电池的制备方法 | |
| CN109755394A (zh) | 一种应用风刀涂布制备钙钛矿太阳能电池的方法 | |
| CN104091693B (zh) | 一种Cd1‑xMnxSe量子点太阳能电池的制备方法 | |
| CN109317167A (zh) | 金属硫族配合物包覆的纳米粒子及其制备方法和应用 | |
| CN103887071A (zh) | 一种柔性染料敏化太阳能电池纳米纸基复合光阳极及其制备方法 | |
| CN107742582A (zh) | 一种太阳能电池电极材料及其制备 | |
| CN100541822C (zh) | 一种纳米晶薄膜的染料敏化太阳能电池及其制备方法 | |
| Bai et al. | Controllable decoration of Ni-MOF on TiO2: Understanding the role of coordination state on photoelectrochemical performance | |
| CN109225245B (zh) | 一种用于光电催化的三维花状的CuWO4/NiOOH薄膜的制备方法 | |
| CN112691664A (zh) | 一种Fe2O3/TiO2纳米光催化剂薄膜复合材料及其制备方法 | |
| CN104681291A (zh) | 一种二氧化钛纳米管复合薄膜电极的制备 | |
| CN107342364A (zh) | 一种氧化锌‑聚苯胺三明治结构的紫外光电探测器及其制备方法 | |
| CN201708038U (zh) | 染料敏化太阳能电池 | |
| CN103714976B (zh) | 一种染料敏化太阳能电池用Cu3SnS4纳米材料对电极及其制备方法 | |
| CN106847518B (zh) | 一种染料敏化太阳能电池光阳极及其制备方法 | |
| CN105304818A (zh) | 一种高转化效率的钙钛矿太阳能电池及其制备方法 | |
| CN113718288A (zh) | 一种新型CuCoOx负载的Mo-BiVO4复合光阳极的制备方法和应用 | |
| CN110359058B (zh) | 一种锆钛酸铅修饰的赤铁矿纳米棒阵列光阳极的制备方法 | |
| CN102965645A (zh) | 一种用CdTe和ZnS纳米晶共修饰TiO2纳米管阵列的制备方法 | |
| CN103066345A (zh) | 一种光电化学电池电极及其制备方法和应用 | |
| CN103480385B (zh) | 一种负载型催化剂制备方法及其在染料敏化太阳能电池对电极上的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180227 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |