河南大学郭续更获国家专利权
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龙图腾网获悉河南大学申请的专利一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法及应用获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116053046B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310016595.9,技术领域涉及:H01G9/20;该发明授权一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法及应用是由郭续更;张敬来;任铁钢;王丽;张思琪设计研发完成,并于2023-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法及应用在说明书摘要公布了:本发明公开了一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法,可以拓宽光阳极的吸光范围及提高光利用率,以此达到提高光电转换效率的目的。通过本发明方法制备的新型复合光阳极对染料敏化太阳能电池的性能提升有很大的帮助,一方面加入的上转换纳米颗粒可以将吸光范围拓宽到近红外光区域,另一方面制备的TiO2空心球,能够改善光散射性能,加速电子快速传输,进而提高光利用率;最后通过引入金纳米颗粒,产生表面等离子体共振效应进一步促进光吸收。本发明为染料敏化太阳能电池中的复合光阳极的制备提供了新的思路,不仅制备方法简单,且所制备的复合光阳极材料光电转换效率最高可达13.65%,具有一定的应用价值。
本发明授权一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法及应用在权利要求书中公布了:1.一种上转换纳米颗粒掺杂的复合光阳极的制备方法,其特征在于,在导电基体上逐层印刷TiO2浆料和TiO2-HSsUCNPs浆料,干燥后获得光阳极薄膜,然后于475-500℃下煅烧15-45min,在煅烧后的光阳极薄膜上原位生长金纳米颗粒AuNPs,即得; 所述TiO2-HSs为二氧化钛空心球; 所述UCNPs为NaYF4:Yb,Er@NaLuF4:Eu@SiO2;所述UCNPs的制备步骤如下: S1.把稀土离子源1加入油酸和1-十八烯的混合溶液中,加热搅拌形成均相溶液A;把NH4F和NaOH混合到甲醇中形成无色透明溶液B;将溶液B添加到溶液A中,在110~130℃静置反应20-40min,然后在氩气气氛下升温至290~310℃静置反应50-70min,所得产物经离心分离、清洗后,分散在环己烷中,获得溶液C; S2.将稀土离子源2加入油酸和1-十八烯的混合溶液中,加热搅拌形成均相溶液D;将步骤S1制备所得溶液C添加到溶液D中,在110~130℃静置反应20-40min,然后在氩气气氛下升温至290~310℃静置反应80-100min,所得产物经离心分离、清洗后,分散在环己烷中,获得溶液E; S3.将环己烷、异丙醇与聚乙烯吡咯烷酮混合,然后加入溶液E、去离子水、正硅酸乙酯和氨水,并持续搅拌20-40min;所得产物经离心分离、烘干,即得到UCNPs粉末; 在步骤S1中,所述稀土离子源1由摩尔比0.7-0.9:0.10-0.30:0.01-0.03的YCH3COO3·4H2O、YbCH3COO3·4H2O和ErCH3COO3·4H2O混合组成;所述NH4F、NaOH和甲醇的用量比为0.1-0.2g:0.1-0.3g:8-12mL;在步骤S1和S2中,所述油酸和1-十八烯的体积比为5-7:12-18; 在步骤S2中,所述稀土离子源2由摩尔比为3-5:1的LuCH3COO3·4H2O和EuCH3COO3·4H2O混合组成;在步骤S3中,溶液E、环己烷、异丙醇和聚乙烯吡咯烷酮的用量比为8-12mL:8-12mL:15-25mL:0.01-0.03g,去离子水、正硅酸乙酯和氨水的体积比为3-5:0.05-0.07:0.4-0.6;溶液E质量百分比浓度为15-25%。
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