CN109616326B - 一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法和应用，它涉及一种制备聚苯胺薄膜的方法和应用。本发明的目的是要解决现有聚苯胺的p型导电特性限制了其在光阳极中应用的问题。方法：一、清洗导电玻璃基底；二、配制苯胺/硫酸钠水溶液；三、配制离子液体溶液；四、化学沉积，得到导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极。本发明可获得离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备聚苯胺薄膜的方法和应用。
背景技术
近年来，随着人们对能源的需求不断增加和石化燃料储量的持续减少，寻找一种新的来源丰富、绿色环保的能源已成为目前科研的重要课题之一。太阳能作为一种取之不尽的天然能源日益受到全世界的关注，其中太阳能电池能够直接转化太阳能为电能，已成为目前研究的热点。
量子点敏化太阳能电池(QDSSC)是基于染料敏化体系发展的新型太阳能电池，其具有以下优点：一、禁带宽度可调，光稳定性高；二、具有激子倍增效应；三、具有较大的消光系数和本征偶极矩，促进电子空穴分离；四、电子给体和受体材料的能级匹配容易实现；这些优势使得量子点敏化太阳能电池的理论效率可以达到44％，具有很好的发展前景。
其中光阳极作为新型薄膜敏化太阳能电池的重要组成部分，用以控制光生电子的传输和导出。敏化光阳极的电子传输能力限制了电池性能的进一步提升，选择一种高稳定高电子传输的新型光阳极材料引发了重大关注。
聚苯胺材料(PANI)是一种导电性能优异的聚合物，具有制备简单、高化学稳定性、高附着性及高亲水性的优点，广泛应用于化学电池、超级电容器及热电材料等领域。且线性聚苯胺分子的离域π键能够控制其承载的电荷沿线性定向传输，在新型光阳极材料领域的开发中具有广阔的应用前景。然而，聚苯胺的p型导电特性限制了其在电子导出(即光阳极)功能中的进一步应用。
发明内容
本发明的目的是要解决现有聚苯胺的p型导电特性限制了其在光阳极中应用的问题，而提供了一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法和应用。
一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，是按以下步骤完成的：
一、首先将导电玻璃基底在甲苯中超声清洗15min～60min，然后在丙酮中超声清洗15min～60min，再在无水乙醇中超声清洗15min～60min，最后在去离子水中超声清洗15min～60min，得到去除表面油污的导电玻璃基底；使用无水乙醇对去除表面油污的导电玻璃基底冲洗3次～5次，再使用氮气吹干，得到清洗后的导电玻璃基底；
二、配制苯胺/硫酸钠水溶液：
将苯胺和硫酸钠溶解到去离子水中，得到苯胺/硫酸钠水溶液；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.3mol/L～0.7mol/L；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；
三、配制离子液体溶液：
将1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯溶解到去离子水中，得到离子液体溶液；
步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.4mol/L～0.7mol/L；
四、化学沉积：
①、将苯胺/硫酸钠水溶液和离子液体溶液混合，得到电解液；
步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为(0.8～1.2):1；
②、以清洗后的导电玻璃基底为工作电极，铂片为对电极，银-氯化银电极为参比电极，室温下将工作电极、对电极和参比电极浸入到电解液中，使用CHI660E电化学工作站在电流密度为8mA/cm2～12mA/cm2下恒流电沉积30s～40s，在导电玻璃基底表面得到墨绿色掺杂聚苯胺薄膜；
③、使用去离子水对导电玻璃基底表面的墨绿色掺杂聚苯胺薄膜冲洗5次～7次，然后在温度为60℃～80℃下干燥1h～2h，最后在温度为200℃～250℃的管式炉中空气环境下退火0.5h～1h，在导电玻璃基底表面的蓝绿色薄膜即为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，得到导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极。
本发明的优点：
本发明基于具有分子离域π键的聚苯胺作出改性，将常见的p型聚苯胺改性为电子传输的n型导电聚合物，将其平带电位移至-0.644V，并应用于光阳极的阻挡层，并于CdSxSe1-x量子点太阳能电池中验证其性能；其意义在于扩展了聚苯胺的导电性能，并寻找到一种应用于光阳极的优良电子传导聚合物，具有高度的化学稳定性、附着性、水相亲和性以及简单易得的优点。
本发明可获得离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
附图说明
图1为实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的截面SEM图，图中PA-IL为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，FTO为导电玻璃基底；
图2为实施例一制备的离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的SEM图；
图3为实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的透过光谱图；
图4为XRD谱图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的XRD曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的XRD曲线，3为FTO的标准PDF卡片；
图5为图4中方框处的放大图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的XRD曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的XRD曲线；
图6为红外光谱图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的红外曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的红外曲线；
图7为M-S图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的M-S曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的M-S曲线；
图8为实施例四制备的CdSxSe1-x量子点敏化太阳能电池的电流密度-电压曲线。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，是按以下步骤完成的：
一、首先将导电玻璃基底在甲苯中超声清洗15min～60min，然后在丙酮中超声清洗15min～60min，再在无水乙醇中超声清洗15min～60min，最后在去离子水中超声清洗15min～60min，得到去除表面油污的导电玻璃基底；使用无水乙醇对去除表面油污的导电玻璃基底冲洗3次～5次，再使用氮气吹干，得到清洗后的导电玻璃基底；
二、配制苯胺/硫酸钠水溶液：
将苯胺和硫酸钠溶解到去离子水中，得到苯胺/硫酸钠水溶液；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.3mol/L～0.7mol/L；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；
三、配制离子液体溶液：
将1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯溶解到去离子水中，得到离子液体溶液；
步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.4mol/L～0.7mol/L；
四、化学沉积：
①、将苯胺/硫酸钠水溶液和离子液体溶液混合，得到电解液；
步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为(0.8～1.2):1；
②、以清洗后的导电玻璃基底为工作电极，铂片为对电极，银-氯化银电极为参比电极，室温下将工作电极、对电极和参比电极浸入到电解液中，使用CHI660E电化学工作站在电流密度为8mA/cm2～12mA/cm2下恒流电沉积30s～40s，在导电玻璃基底表面得到墨绿色掺杂聚苯胺薄膜；
③、使用去离子水对导电玻璃基底表面的墨绿色掺杂聚苯胺薄膜冲洗5次～7次，然后在温度为60℃～80℃下干燥1h～2h，最后在温度为200℃～250℃的管式炉中空气环境下退火0.5h～1h，在导电玻璃基底表面的蓝绿色薄膜即为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，得到导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
本实施方式的优点：
本实施方式基于具有分子离域π键的聚苯胺作出改性，将常见的p型聚苯胺改性为电子传输的n型导电聚合物，将其平带电位移至-0.644V，并应用于光阳极的阻挡层，并于CdSxSe1-x量子点太阳能电池中验证其性能；其意义在于扩展了聚苯胺的导电性能，并寻找到一种应用于光阳极的优良电子传导聚合物，具有高度的化学稳定性、附着性、水相亲和性以及简单易得的优点。
本实施方式可获得离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的导电玻璃基底为FTO。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的超声清洗的功率为50W～120W。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.5mol/L～0.6mol/L。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.08mol/L～0.15mol/L。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.5mol/L～0.6mol/L。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为(0.9～1):1。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式是导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八的不同点是：导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极是按以下步骤完成的：
一、制备盐酸溶液：
①、向蒸馏水中加入质量分数为32％～37％的盐酸，搅拌均匀，得到盐酸溶液；
步骤一①中所述的质量分数为32％～37％的盐酸与蒸馏水的体积比为(0.5～2.3):1；
二、将盐酸溶液加热至40℃～70℃，再以5滴/min～12滴/min的滴加速度向搅拌速度为500r/min～1000r/min、温度为40℃～70℃的盐酸溶液中滴加钛酸四丁酯，再在搅拌速度为800r/min～1500r/min和温度为20℃～60℃下搅拌反应1h～2h，得到混合溶液；
步骤二中所述的混合溶液中钛酸四丁酯的浓度为45mmol/L～60mmol/L；
三、将混合溶液加入到反应釜中，再将导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜倾斜固定在反应釜中，且离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜浸入到混合溶液中，再将反应釜密封，将密封的反应釜在温度为150℃～200℃下反应5h～10h，再随炉冷却至室温，得到光阳极；
步骤三中所述的反应釜中混合溶液的填充度为60％～75％。其它步骤与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八或九的不同点是：步骤三中将混合溶液加入到反应釜中，再将导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜倾斜固定在反应釜中，且离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜浸入到混合溶液中，再将反应釜密封，将密封的反应釜在温度为170℃～180℃下反应6h～8h，再随炉冷却至室温，得到光阳极。其它步骤与具体实施方式八或九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，是按以下步骤完成：
一、首先将导电玻璃基底在甲苯中超声清洗30min，然后在丙酮中超声清洗30min，再在无水乙醇中超声清洗30min，最后在去离子水中超声清洗30min，得到去除表面油污的导电玻璃基底；使用无水乙醇对去除表面油污的导电玻璃基底冲洗5次，再使用氮气吹干，得到清洗后的导电玻璃基底；
二、配制苯胺/硫酸钠水溶液：
将苯胺和硫酸钠溶解到去离子水中，得到苯胺/硫酸钠水溶液；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.5mol/L；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.1mol/L；
三、配制离子液体溶液：
将1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯溶解到去离子水中，得到离子液体溶液；
步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.5mol/L；
四、化学沉积：
①、将苯胺/硫酸钠水溶液和离子液体溶液混合，得到电解液；
步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为1:1；
②、以清洗后的导电玻璃基底为工作电极，铂片为对电极，银-氯化银电极为参比电极，室温下将工作电极、对电极和参比电极浸入到电解液中，使用CHI660E电化学工作站在电流密度为10mA/cm2下恒流电沉积40s，在导电玻璃基底表面得到墨绿色掺杂聚苯胺薄膜；
③、使用去离子水对导电玻璃基底表面的墨绿色掺杂聚苯胺薄膜冲洗6次，然后在温度为70℃下干燥2h，最后在温度为250℃的管式炉中空气环境下退火1h，在导电玻璃基底表面的蓝绿色薄膜即为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，得到导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
对比实施例一：一种一步电沉积制备导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的方法，是按以下步骤完成：
一、首先将导电玻璃基底在甲苯中超声清洗30min，然后在丙酮中超声清洗30min，再在无水乙醇中超声清洗30min，最后在去离子水中超声清洗30min，得到去除表面油污的导电玻璃基底；使用无水乙醇对去除表面油污的导电玻璃基底冲洗5次，再使用氮气吹干，得到清洗后的导电玻璃基底；
二、配制苯胺水溶液：
将苯胺和硫酸钠溶解到去离子水中，得到苯胺/硫酸钠水溶液；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.5mol/L；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.1mol/L；
三、化学沉积：
①、将上述苯胺/硫酸钠水溶液作为电解液；
②、以清洗后的导电玻璃基底为工作电极，铂片为对电极，银-氯化银电极为参比电极，室温下将工作电极、对电极和参比电极浸入到电解液中，使用CHI660E电化学工作站在电流密度为10mA/cm2下恒流电沉积40s，在导电玻璃基底表面得到聚苯胺薄膜。
③、使用去离子水对导电玻璃基底表面的聚苯胺薄膜冲洗6次，然后在温度为70℃下干燥2h，最后在温度为250℃的管式炉中空气环境下退火1h，在导电玻璃基底表面的薄膜即为聚苯胺薄膜，得到导电玻璃基底/聚苯胺薄膜。
图1为实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的截面SEM图，图中PA-IL为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，FTO为导电玻璃基底；
从图1可知，实施例一得到的离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜均匀致密，厚度约200nm，符合阻挡层功能要求。
图2为实施例一制备的离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的SEM图；
从图2可知，实施例一制备的离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的膜层平整致密，覆盖均匀。
图3为实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的透过光谱图；
从图3可知，实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的透光率大于90％，可以作为阻挡层使用，作为阻挡层使用时能够最大程度保持光的吸收。
图4为XRD谱图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的XRD曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的XRD曲线，3为FTO的标准PDF卡片；
图5为图4中方框处的放大图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的XRD曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的XRD曲线；
从图4和图5可知，实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜出现明显的特征峰，且体现出掺杂离子液体的相关特征峰。
图6为红外光谱图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的红外曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的红外曲线；
从图6可知：在1576cm-1、1482cm-1、1293cm-1、1109cm-1以及794cm-1处出现了聚苯胺的红外特征峰，分别对应着苯环、苯环C-C键伸缩、苯环-亚氨基的C-N键、醌环-氮的C＝N键以及亚氨基的N-H键；而对于离子液体掺杂的聚苯胺薄膜来说，在1572cm-1和1460cm-1出现特征峰，分别对应苯环和苯环C-C键伸缩，在1205cm-1和1169cm-1出现掺杂的离子液体特征峰，分别对应硫酸乙酯[EtSO4]-离子的C-O-SO3基团和1-乙基-3-甲基咪唑[EMIM]+的C-C、N+-CH3；发现聚苯胺中C-C伸缩的红外峰出现明显偏移，醌环-氮的C＝N键峰强很弱，这是由于离子液体的掺杂使原本聚苯胺的氧化单元消失，还原单元含量增加，结合离子液体特征峰的出现，证明离子液体成功掺杂。
图7为M-S图，图中1为对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的M-S曲线，2为实施例一得到的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的M-S曲线；
从图7可知，对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的导电特性为p型半导体，平带电位约0.378±0.002V；对比实施例一得到的导电玻璃基底/聚苯胺薄膜的具有明显的n型半导体特性，平带电位约-0.644±0.005V。
实施例二：利用实施例一制备的导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜制备光阳极是按以下步骤完成的：
一、制备盐酸溶液：
①、向蒸馏水中加入质量分数为37％的盐酸，搅拌均匀，得到盐酸溶液；
步骤一①中所述的质量分数为37％的盐酸与蒸馏水的体积比为1.4:1；
二、将盐酸溶液加热至40℃，再以8滴/min的滴加速度向搅拌速度为800r/min、温度为60℃的盐酸溶液中滴加钛酸四丁酯，再在搅拌速度为1000r/min和温度为40℃下搅拌反应1.5h，得到混合溶液；
步骤二中所述的混合溶液中钛酸四丁酯的浓度为55mmol/L；
三、将混合溶液加入到反应釜中，再将导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜倾斜固定在反应釜中，且离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜浸入到混合溶液中，再将反应釜密封，将密封的反应釜在温度为160℃下反应6h，再随炉冷却至室温，得到光阳极；
步骤三中所述的反应釜中混合溶液的填充度为70％。
实施例三：利用实施例二制备的光阳极制备量子点敏化的光阳极是按以下步骤完成的：
一、①、将光阳极浸入到浓度为0.1mmol/L的阳离子反应液中1min，取出后首先使用去离子水冲洗3次，再使用甲醇冲洗3次，再烘干；
步骤一①中所述的阳离子反应液为乙酸铬、乙酸锌和水的混合液；所述的阳离子反应液中Cd2+与Zn2+的摩尔比为0.4:1；
②、循环步骤一①6次，得到阳离子反应液浸泡后的光阳极；
③、将阳离子反应液浸泡后的光阳极浸入到浓度为0.1mmol/L的阴离子反应液中1min，取出后首先使用去离子水冲洗3次，再使用甲醇冲洗3次，再烘干；
步骤一③中所述的阴离子反应液为NaBH4、Na2S·9H2O、Se粉、甲醇和水的混合液；所述的阴离子反应液中Se2-与S2-的摩尔比为0.4:1，甲醇与水的体积比为1:1；
④、循环步骤一③6次，得到量子点敏化的光阳极。
实施例四：组装CdSxSe1-x量子点敏化太阳能电池是按以下步骤完成的：
将实施例三制备的量子点敏化的光阳极为光阳极、Cu2S/黄铜作为阴极材料、灌输S2-/S/SO3 2-多硫化物作为电解液，并使用热塑胶封装电池，电池面积控制在0.5×0.5cm2，最终得到CdSxSe1-x量子点敏化太阳能电池。
图8为实施例四制备的CdSxSe1-x量子点敏化太阳能电池的电流密度-电压曲线；
当外电压为0V时，曲线的电池电流为短路电流Jsc；电池电流为0mA时，此时曲线外电压值与电池开路电压绝对值相等，电池开路电压Voc等于外电压V(值)。
电池的填充因子FF＝最大电池功率Pmax/(Voc×Jsc)，光电转化效率PCE＝Pmax/Pin，其中，Pin—模拟太阳光光源频率；本发明所有光电性能测试都以标准1.5GHz 100mW/cm2作为模拟光源，即Pin＝100mW/cm2；表1中的Jsc(mA/cm2)、Voc(V)、FF和PCE(％)是图8中的数据经上述公式分析计算得到的。
表1
Claims (10)
1.一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法是按以下步骤完成的：
一、首先将导电玻璃基底在甲苯中超声清洗15min～60min，然后在丙酮中超声清洗15min～60min，再在无水乙醇中超声清洗15min～60min，最后在去离子水中超声清洗15min～60min，得到去除表面油污的导电玻璃基底；使用无水乙醇对去除表面油污的导电玻璃基底冲洗3次～5次，再使用氮气吹干，得到清洗后的导电玻璃基底；
二、配制苯胺/硫酸钠水溶液：
将苯胺和硫酸钠溶解到去离子水中，得到苯胺/硫酸钠水溶液；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.3mol/L～0.7mol/L；
步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.05mol/L～0.2mol/L；
三、配制离子液体溶液：
将1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯溶解到去离子水中，得到离子液体溶液；
步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.4mol/L～0.7mol/L；
四、化学沉积：
①、将苯胺/硫酸钠水溶液和离子液体溶液混合，得到电解液；
步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为(0.8～1.2):1；
②、以清洗后的导电玻璃基底为工作电极，铂片为对电极，银-氯化银电极为参比电极，室温下将工作电极、对电极和参比电极浸入到电解液中，使用CHI660E电化学工作站在电流密度为8mA/cm2～12mA/cm2下恒流电沉积30s～40s，在导电玻璃基底表面得到墨绿色掺杂聚苯胺薄膜；
③、使用去离子水对导电玻璃基底表面的墨绿色掺杂聚苯胺薄膜冲洗5次～7次，然后在温度为60℃～80℃下干燥1h～2h，最后在温度为200℃～250℃的管式炉中空气环境下退火0.5h～1h，在导电玻璃基底表面的蓝绿色薄膜即为离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜，得到导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的导电玻璃基底为FTO。
3.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的超声清洗的功率为50W～120W。
4.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中苯胺的浓度为0.5mol/L～0.6mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的苯胺/硫酸钠水溶液中硫酸钠的浓度为0.08mol/L～0.15mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤三中所述的离子液体溶液中1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯的浓度为0.5mol/L～0.6mol/L。
7.根据权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的方法，其特征在于步骤四①中所述的苯胺/硫酸钠水溶液与离子液体溶液的体积比为(0.9～1):1。
8.如权利要求1所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的应用，其特征在于导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极。
9.根据权利要求8所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的应用，其特征在于导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜用于制备光阳极是按以下步骤完成的：
一、制备盐酸溶液：
①、向蒸馏水中加入质量分数为32％～37％的盐酸，搅拌均匀，得到盐酸溶液；
步骤一①中所述的质量分数为32％～37％的盐酸与蒸馏水的体积比为(0.5～2.3):1；
二、将盐酸溶液加热至40℃～70℃，再以5滴/min～12滴/min的滴加速度向搅拌速度为500r/min～1000r/min、温度为40℃～70℃的盐酸溶液中滴加钛酸四丁酯，再在搅拌速度为800r/min～1500r/min和温度为20℃～60℃下搅拌反应1h～2h，得到混合溶液；
步骤二中所述的混合溶液中钛酸四丁酯的浓度为45mmol/L～60mmol/L；
三、将混合溶液加入到反应釜中，再将导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜倾斜固定在反应釜中，且离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜浸入到混合溶液中，再将反应釜密封，将密封的反应釜在温度为150℃～200℃下反应5h～10h，再随炉冷却至室温，得到光阳极；
步骤三中所述的反应釜中混合溶液的填充度为60％～75％。
10.根据权利要求9所述的一种一步电沉积制备导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜的应用，其特征在于步骤三中将混合溶液加入到反应釜中，再将导电玻璃基底/离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜倾斜固定在反应釜中，且离子液体掺杂的n型聚苯胺薄膜浸入到混合溶液中，再将反应釜密封，将密封的反应釜在温度为170℃～180℃下反应6h～8h，再随炉冷却至室温，得到光阳极。
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