研究目的
研究硫化锌（ZnS）在中孔TiO2薄膜上的吸附和阳离子交换行为及其在太阳能电池中的应用。
研究成果
该研究成功展示了利用ZnS作为模板通过阳离子交换法制备其他金属硫属化合物的方法，为追踪ZnS沉积过程及优化量子点敏化太阳能电池中的钝化层提供了简便有效的途径。研究结果对化学浴组分在ZnS沉积中的作用及其对太阳能电池性能的影响具有重要价值。
研究不足
该研究的局限性在于硫化锌沉积的比色测定具有定性性质，且阳离子交换过程的测试条件具有特定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用SILAR法沉积ZnS，并通过阳离子交换工艺将ZnS转化为其他金属硫属化合物。
2：样品选择与数据来源：
以介孔TiO2薄膜作为ZnS沉积及后续阳离子交换的基底。
3：实验设备与材料清单：
使用Sigma-Aldrich化学试剂，包括醋酸锌二水合物、硝酸锌六水合物、九水合硫化钠等。
4：实验流程与操作步骤：
通过交替浸渍电极于Zn2+和S2-溶液执行SILAR过程，随后在目标阳离子溶液中进行阳离子交换。
5：数据分析方法：
采用光学吸光度测量、透射电镜成像、能谱面扫描及电子探针微区分析对样品进行表征。
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chloroplatinic acid hexahydrate
H2PtCl6?6H2O
Sigma-Aldrich
Used to prepare Pt/FTO counter electrodes.
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zinc nitrate hexahydrate
Zn(NO3)2·6H2O
Sigma-Aldrich
Used as a Zn2+ source in the SILAR process for ZnS deposition.
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sodium sulfide nonahydrate
Na2S·9H2O
Sigma-Aldrich
Used as a S2- source in the SILAR process for ZnS deposition.
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silver nitrate
AgNO3
Sigma-Aldrich
Used as a target cation for cation exchange from ZnS.
-
copper nitrate hydrate
Cu(NO3)2·xH2O
Sigma-Aldrich
Used as a target cation for cation exchange from ZnS.
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lead nitrate
Pb(NO3)2
Sigma-Aldrich
Used as a target cation for cation exchange from ZnS.
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bismuth nitrate pentahydrate
Bi(NO3)3·5H2O
Sigma-Aldrich
Used as a target cation for cation exchange from ZnS.
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cadmium acetate dihydrate
Cd(CH3COO)2·2H2O
Sigma-Aldrich
Used in the preparation of CdS QD-sensitized electrodes.
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antimony(III) chloride
SbCl3
Sigma-Aldrich
Used as a target cation for cation exchange from ZnS to prepare Sb2S3.
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zinc acetate dihydrate
Zn(CH3COO)2·2H2O
Sigma-Aldrich
Used as a Zn2+ source in the SILAR process for ZnS deposition.
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zirconium(IV) isopropoxide isopropanol complex
Sigma-Aldrich
Used to prepare a ZrO2 passivation layer between TiO2 and Sb2S3.
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isopropanol
Sigma-Aldrich
Used as a solvent.
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acetonitrile
Sigma-Aldrich
Used as a solvent.
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methanol
Sigma-Aldrich
Used as a solvent.
-
ethanol
Sigma-Aldrich
Used as a solvent.
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