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公开(公告)号：CN109119536A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201710494917.5
申请日：2017-06-26
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明属于太阳能电池领域，是一种利用外延TiO2纳米单晶阵列构筑高效钙钛矿太阳能电池的方法。以氟掺杂氧化锡导电玻璃基材作为衬底，利用SnO2与金红石TiO2具有高的晶格匹配度，在FTO基体上原位生长金红石TiO2纳米单晶阵列，进一步通过高温热处理提高FTO与金红石TiO2纳米单晶颗粒间的界面结合力。本发明利用外延生长金红石TiO2纳米单晶阵列致密层作为电子传输层组装钙钛矿太阳能电池，该致密层具有高结晶度(少体相缺陷)、单晶结构(无晶界)、共格界面(无界面缺陷)等独特结构，最大程度上减少了光生电子在转移和传输过程中的能量损耗，是高效钙钛矿太阳能电池用一种理想电子传输层。
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公开(公告)号：CN106283191B
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201510349012.X
申请日：2015-06-19
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及光电化学电池领域，具体为一种金属氧化物多孔单晶阵列薄膜的制备方法。以SiO2纳米球等作为模板，通过分散、离心等手段将其成膜在基体上，利用水(溶剂)热、电化学沉积以及化学(物理)气相沉积等方法在沉有造孔模板薄膜的基体上生长金属氧化物单晶阵列薄膜，最后通过化学溶解或高温烧结等方法去除模板获得金属氧化物多孔单晶阵列薄膜。本发明在沉有造孔模板薄膜的基体上生长金属氧化物单晶阵列薄膜，去除模板后得到金属氧化物多孔单晶阵列薄膜的方法，金属氧化物多孔单晶阵列薄膜是光化学电池中光电极材料的理想电极结构，兼具大的比表面积(提供更多反应活性位以及吸光材料担载量)和高的载流子迁移特性。
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公开(公告)号：CN111211223A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN201811399887.0
申请日：2018-11-22
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及太阳能光伏电池领域，具体为一种多孔单晶嵌套型全氧化物太阳能电池的制备方法。利用模板辅助方法在透明导电基体上制备n型(或p型)氧化物多孔单晶阵列薄膜，通过高温晶化、扩孔等一系列处理后，利用电化学沉积方法在n型(或p型)氧化物多孔单晶阵列薄膜基底上沉积p型(或n型)氧化物薄膜，得到多孔单晶嵌套的全氧化物p-n结，最后在表面蒸镀金属电极构建多孔单晶嵌套的全氧化物太阳能电池。本发明提供一种多孔单晶嵌套的全氧化物p-n结构筑方法，并首次将该结构应用于全金属氧化物太阳能电池领域，展现出优异的光伏效应。
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公开(公告)号：CN107540014A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201610486297.6
申请日：2016-06-27
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： C01G23/053 , B01J21/06
CPC分类号： B01J21/06 , B01J37/10 , C01G23/053
摘要： 本发明涉及异质种子中孔金属氧化物制备领域，具体为一种异质种子中孔单晶金红石二氧化钛可控生长的制备方法。该方法通过湿化学过程以四氯化钛作为前驱体，含有异质种子的二氧化硅球作为模板，水热生长具有特定晶面暴露的金红石二氧化钛，刻蚀模板后得到含异质种子的中孔单晶金红石二氧化钛，能够实现异质种子外延生长助催化剂，解决了催化剂与助催化剂界面接触质量较差，光催化效率较低的问题。与传统种子模板法不同，本发明将四氯化钛前驱体和含异质种子二氧化硅模板装入反应釜中，经加热处理，刻蚀后得到特定晶面暴露的中孔单晶金红石二氧化钛。
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公开(公告)号：CN110002492A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201810115397.7
申请日：2018-02-06
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： C01G23/053 , C01G23/08 , C01G31/02
摘要： 本发明涉及非金属元素掺杂金属氧化物的制备领域，具体为一种在特定气氛中热处理金属草酸化合物制备非金属掺杂氧化物的方法。利用金属草酸化合物层状结构通过简单处理实现金属氧化物的非金属元素(C,N,S等)掺杂，解决目前金属氧化物掺杂困难，工艺复杂等问题。选用合适的前驱体，通过湿化学反应获得金属草酸化合物，然后在氩气(包括氨气、硫化氢、氢气、氮气等其他不含氧气的气体)气氛下处理，得到非金属掺杂(C,C/N,C/S,N,S等掺杂)金属氧化物材料，实现体相掺杂，可解决金属氧化物光吸收范围窄、导电性差等不足。本发明所得到的材料制备方法简单，易操作，成本低，在光催化、储能等领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106283191A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201510349012.X
申请日：2015-06-19
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及光电化学电池领域，具体为一种金属氧化物多孔单晶阵列薄膜的制备方法。以SiO2纳米球等作为模板，通过分散、离心等手段将其成膜在基体上，利用水(溶剂)热、电化学沉积以及化学(物理)气相沉积等方法在沉有造孔模板薄膜的基体上生长金属氧化物单晶阵列薄膜，最后通过化学溶解或高温烧结等方法去除模板获得金属氧化物多孔单晶阵列薄膜。本发明在沉有造孔模板薄膜的基体上生长金属氧化物单晶阵列薄膜，去除模板后得到金属氧化物多孔单晶阵列薄膜的方法，金属氧化物多孔单晶阵列薄膜是光化学电池中光电极材料的理想电极结构，兼具大的比表面积(提供更多反应活性位以及吸光材料担载量)和高的载流子迁移特性。
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公开(公告)号：CN109119537B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201710497245.3
申请日：2017-06-26
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及太阳能光伏电池领域，具体为一种无电子传输层的平面钙钛矿太阳能电池的制备方法。对透明导电基体进行清洗和O2等离子体处理，并进一步利用水热法对导电基体在含卤素(氟、氯、溴、碘等)离子溶液中进行表面改性处理；在处理后的导电基体上直接组装钙钛矿太阳能电池，电池最高效率达到14％以上。本发明在保证高效率的同时，简化了钙钛矿太阳能电池的结构和加工工艺，在未来的实际应用中具有重要价值。
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公开(公告)号：CN107540014B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201610486297.6
申请日：2016-06-27
申请人： 中国科学院金属研究所
IPC分类号： B01J21/06
CPC分类号： B01J21/06 , B01J37/10 , C01G23/053
摘要： 本发明涉及异质种子中孔金属氧化物制备领域，具体为一种异质种子中孔单晶金红石二氧化钛可控生长的制备方法。该方法通过湿化学过程以四氯化钛作为前驱体，含有异质种子的二氧化硅球作为模板，水热生长具有特定晶面暴露的金红石二氧化钛，刻蚀模板后得到含异质种子的中孔单晶金红石二氧化钛，能够实现异质种子外延生长助催化剂，解决了催化剂与助催化剂界面接触质量较差，光催化效率较低的问题。与传统种子模板法不同，本发明将四氯化钛前驱体和含异质种子二氧化硅模板装入反应釜中，经加热处理，刻蚀后得到特定晶面暴露的中孔单晶金红石二氧化钛。
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公开(公告)号：CN109119537A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201710497245.3
申请日：2017-06-26
申请人： 中国科学院金属研究所
摘要： 本发明涉及太阳能光伏电池领域，具体为一种无电子传输层的平面钙钛矿太阳能电池的制备方法。对透明导电基体进行清洗和O2等离子体处理，并进一步利用水热法对导电基体在含卤素(氟、氯、溴、碘等)离子溶液中进行表面改性处理；在处理后的导电基体上直接组装钙钛矿太阳能电池，电池最高效率达到14％以上。本发明在保证高效率的同时，简化了钙钛矿太阳能电池的结构和加工工艺，在未来的实际应用中具有重要价值。
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