本发明涉及新材料合成以及电化学催化领域，涉及一种cu@n掺杂介孔碳复合材料(cu@n-mc)、其制备方法以及其在量子点敏化太阳能电池的应用。上述复合材料是将cu基金属有机框架(cu-mof)在高温下碳化得到，可以作为电催化剂材料制备量子点敏化太阳能电池的对电极。

背景技术：

能源匮乏和温室气体的产生推动了太阳电池的发展。随着第一、第二代太阳电池的商业化，低成本高潜力的第三代太阳电池随之兴起。由于采用独特光电性质和表面特性可调的半导体量子点作为光俘获材料，量子点敏化太阳电池(quantumdotsensitizedsolarcells，qdscs)作为第三代太阳电池的后起之秀近年来得到了广泛关注。在qdscs中，对电极(ce)中的催化剂通过催化还原多硫化物将电子从外部电路转移到电解质中，极大地影响了电池的光伏性能。

到目前为止，对多硫化物的还原具有突出催化活性的cuxs是最常用的ce催化剂。但是这类对电极因材料本身容易发生光致解离而导致光阳极的污染，此外其较小的比表面积和较差的稳定性也限制了此类对电极的发展。碳材料因其低廉的成本、良好的导电性和耐用性近年来成为qdscs对电极材料的研究热点。介孔碳、碳泡沫、碳纤维、石墨烯等材料已被开发用作聚硫电对的催化剂，用于制备qdscs的ce。然而，由于材料自身较小的比表面积、相对较低的催化活性以及较差的亲水性，已报道碳材料基对电极所组装电池的光电转换效率一直较低。

因此采用具有丰富的催化活性位点、大的比表面积及高的导电率介孔碳材料来制备对电极有望解决目前碳基对电极对聚硫电对的催化活性，从而提高所组装qdscs的光伏性能。

技术实现要素：

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种具有多孔性、大的比表面积、丰富的催化活性位点及高的导电率的cu@n掺杂介孔碳复合材料。

为了实现上述目的，本发明采用的cu@n掺杂介孔碳复合材料技术方案如下：所述的复合材料通过将铜离子、对苯二甲酸和三乙胺组装的cu基金属有机框架经高温煅烧得到。

较佳地，所述的煅烧温度为600～1000℃。

较佳地，在所述的复合材料中，铜纳米颗粒在介孔碳材料中原位生长。

较佳地，在所述的复合材料中，非金属元素n在介孔碳材料中均匀掺杂。

本发明还提供了一种cu@n掺杂介孔碳复合材料在量子点敏化太阳能电池中的应用。

其中，所述的cu@n掺杂介孔碳复合材料作为制备量子点敏化太阳能电池的对电极的电催化剂材料。

本发明的cu@n掺杂介孔碳复合材料，具有多孔性、大的比表面积、丰富的催化活性位点及高的导电率，保证了聚硫电解液在所制备对电极中的有效扩散及电荷在界面间的高效传递，从而使得所制备的对电极对聚硫电解质具有优良的催化性能，所组装qdscs的光电转换效率可达到8.5％以上。

附图说明

图1为cu-mof材料的x-射线衍射图谱。

图2为cu-mof材料的扫描电子显微镜图。

图3为cu@n-mc材料的x-射线衍射图谱。