一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf

上传人:小** 文档编号:4957712 上传时间:2018-12-04 格式:PDF 页数:12 大小:622.15KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201110150153.0

申请日:

2011.06.07

公开号:

CN102214734A

公开日:

2011.10.12

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

登录超时

IPC分类号:

H01L31/18; B82Y40/00(2011.01)I

主分类号:

H01L31/18

申请人:

济南大学

发明人:

曹丙强; 魏浩铭; 巩海波; 徐红燕

地址:

250022 山东省济南市市中区济微路106号济南大学材料学院

优先权:

专利代理机构:

济南舜源专利事务所有限公司 37205

代理人:

宋玉霞

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明属于薄膜太阳能电池制备的技术领域,特别涉及一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,通过电化学沉积以透明导电玻璃为衬底沉积一层氧化锌纳米材料,再以制备出的氧化锌纳米材料为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜,制备氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池。本发明的制备工艺简单、无污染,原材料丰富、廉价,特别适合制备大批量、低成本太阳能电池。

权利要求书

权利要求书
1.  一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米材料;以制备出的氧化锌纳米材料为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。

2.  如权利要求1所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用; 
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.5 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米材料;
(3)将得到的氧化锌纳米材料放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。

3.  一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌薄膜;以制备出的氧化锌薄膜为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。

4.  如权利要求3所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用; 
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.3-0.5 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌薄膜;
(3)将得到的氧化锌薄膜放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出氧化锌/氧化亚铜薄膜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。

5.  一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线;以制备出的氧化锌纳米线为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得具有纳米线/薄膜结构的太阳能电池。

6.  如权利要求5所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用; 
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.05 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将得到的氧化锌纳米线放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出氧化锌/氧化亚铜薄膜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。

7.  如权利要求5所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于:将得到的氧化锌纳米线通过选择性化学腐蚀制备氧化锌纳米管;然后以制备出的氧化锌纳米管为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。

8.  如权利要求7所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其特征在于:所述的选择性化学腐蚀是指,将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l的氢氧化钾溶液中,在70-80 ℃下腐蚀60-120 min,制得氧化锌纳米管。

9.  如权利要求7所述的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,其具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用; 
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.05 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l的氢氧化钾溶液中,在70-80 ℃下腐蚀60-120 min,制得氧化锌纳米管;
(4)将得到的氧化锌纳米管放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米管/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,浓度硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(5)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。

说明书

说明书一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明属于薄膜太阳能电池制备的技术领域,特别涉及一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法。
背景技术
氧化锌属于第三代半导体材料,是Ⅱ-Ⅵ族直接宽禁带半导体氧化物,室温下禁带宽度约为3.37eV,激子束缚能高达60meV,因此能在室温及更高温度产生近紫外的短波激子发光。ZnO有很强的紫外受激辐射和光生伏效应,特别适合制作高效率蓝色、紫外发光和探测器等光电器件以及太阳能电池等。
目前制备氧化锌薄膜的方法有有机化学气相沉积法、磁控溅射法、脉冲激光沉积法、分子束外延法等,但是这些方法存在设备昂贵、工艺复杂、成本高、产量低等缺点,难以满足氧化锌纳米材料与器件迅速实用化的需要,另一个制约氧化锌/氧化亚铜太阳能电池实用的技术障碍是光电转化效率低。目前采用电化学沉积法制备出的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池,需要经过热处理、添加ZnO粉制备缓冲溶液等方法使效率有所提高,但是一方面增加了成本,另一方面效率仍然远远低于理论最大值(18%)。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现存的技术不足,提供一种氧化锌/氧化亚铜异质结薄膜太阳能电池的制备方法。
本发明公开了一种基于电化学沉积技术,以透明导电玻璃为衬底制备氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的方法。
本发明的氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法为:首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米材料;以制备出的氧化锌纳米材料为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。
上述方法的具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.5 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米材料;
(3)将得到的氧化锌纳米材料放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
本发明公开的另一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌薄膜;以制备出的氧化锌薄膜为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。
上述方法的具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.3-0.5 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌薄膜;
(3)将得到的氧化锌薄膜放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出氧化锌/氧化亚铜薄膜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
本发明公开的另一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线;以制备出的氧化锌纳米线为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。
上述方法的具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.05 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将得到的氧化锌纳米线放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出氧化锌/氧化亚铜薄膜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
本发明公开的另一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法,首先通过电化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线,将得到的氧化锌纳米线通过选择性化学腐蚀制备氧化锌纳米管;然后以制备出的氧化锌纳米管为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜;再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极,从而获得太阳能电池。
其中,所述的选择性化学腐蚀是指,将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l氢氧化钾溶液中,在70-80 ℃下腐蚀60-120 min,制得氧化锌纳米管。
上述方法的具体步骤如下:
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗30-60 min,再用酒精超声清洗30-60 min,最后用蒸馏水超声清洗10-30 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1-1 mA/cm2的恒电流,在60-90℃下沉积0.5-5h,所采用电解液是浓度为0.03-0.05 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l的氢氧化钾溶液中,在70-80 ℃下腐蚀60-120 min,制得氧化锌纳米管;
(4)将得到的氧化锌纳米管放入电解槽,电流密度为0.1-0.3 mA/cm2,在40-80℃下沉积时间30-90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米管/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.2-0.4 mol/l,乳酸浓度为1-5 mol/l;
(5)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
本发明的制备方法分别以氧化锌薄膜/纳米线/纳米管为基底,沉积一层氧化亚铜薄膜,制备出三种结构的太阳能电池;得到三种异质结为:氧化锌薄膜与氧化亚铜薄膜接触形成的异质结构、氧化亚铜填充在氧化锌纳米线阵列中形成的异质结构、氧化亚铜填充于氧化锌纳米管中形成的异质结构。
本发明是通过电化学沉积制备氧化锌薄膜、纳米线,并通过选择性腐蚀方法将氧化锌纳米线转变为纳米管,进一步通过沉积一层p型氧化亚铜薄膜而形成异质结,由此异质结组装成的太阳能电池可作为稳定的电流源。
本发明的有益效果为:该工艺制备的异质结表现出明显的整流特性,由于增大了p-n结面积,纳米薄膜、纳米线或纳米管形成的电池,其p-n结面积依次增大,对于氧化锌薄膜与氧化亚铜薄膜接触形成的异质结构、纳米线/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结、纳米管/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,短路电流、开路电压和效率明显提高。通过本发明的方法制备得到的太阳能电池,可以提供稳定的恒电流输出,能够明显改善其性能,光电转化效率高,并且实现了氧化物太阳能电池的快速、低成本、无污染、大批量生产。总之,本发明的制备工艺简单、无污染,原材料丰富、廉价,特别适合制备大批量、低成本太阳能电池。
1.氧化锌/氧化亚铜形成的异质结的整流特性评价。
将制备好的样品放置于韩国Ecopia公司生产的EPS-300探针台上,由2612A型电流\电压源表提供电压,测试样品的电流密度-电压特性曲线。
图7是氧化锌/氧化亚铜异质结的电流密度-电压(I-V)特性曲线,三种结构的异质结曲线类似,都表现出明显的整流特性,其中正向导通电压约为0.5V,在-3V时电流约为50μA,在3V时电流密度约为200μA。
2. 太阳能电池性能测试
此测试是在标准测试条件下进行的,为:测试温度25±2℃,光源的光谱辐照度100mW/cm2,并具有标准的AM1.5太阳光谱辐照度分布。
测试结果为:在光照下可作为电池持续输出电流,随p-n结面积增大,输出电流更高,性能更好。具体参数见表1。
表1 性能参数测试结果
              太阳能电池类型开路电压(V)短路电流密度(mA/cm2)填充因子效率(%)薄膜/薄膜0.190.42260.02纳米线/薄膜0.241.96270.13纳米管/薄膜0.212.29230.11
附图说明
图1氧化锌纳米薄膜的扫描电子显微镜照片。
图2氧化锌纳米线的扫描电子显微镜照片。
图3氧化锌纳米管的扫描电子显微镜照片。
图4氧化锌纳米薄膜的X射线衍射图谱。
图5氧化锌纳米线的X射线衍射图谱。
图6氧化锌纳米管的X射线衍射图谱。
图7氧化锌/氧化亚铜异质结电流密度-电压(I-V)特性曲线。
图8三种结构不同的太阳能电池在1.5AM模拟太阳光谱辐照度下(100mW/cm2)的电流密度-电压曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步详细说明,但本发明不限于以下列举的特定例子:
实施例1
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗60 min,再用酒精超声清洗30 min,最后用蒸馏水超声清洗10min,然后放入烘干箱干燥以备用。
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.3 mA/cm2的恒电流,在80℃下沉积1h,所采用电解液是浓度为0.5 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌薄膜;其中电化学沉积的设备为现有设备即可,以基片为沉积电极,金属锌片为辅助电极。
(3)将得到的氧化锌薄膜放入电解槽,电流密度为0.3 mA/cm2,在70℃下沉积时间1小时,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出薄膜/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.3 mol/l,乳酸浓度为5 mol/l。
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
具有氧化性的NO3-离子在电流作用下得到两个电子被还原为NO2-,同时产生大量的OH-,OH-与溶液中阴极处的Zn2+结合形成Zn(OH)2并在阴极上沉积,然后由Zn(OH)2脱水形成ZnO。由这种方法制备的氧化锌薄膜致密且物相纯,图1是其扫描电镜图片,图4为其XRD衍射图谱。
实施例2
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用光漂洗涤剂超声清洗60 min,再用酒精超声清洗30 min,最后用蒸馏水超声清洗10 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.3 mA/cm2的恒电流,在80℃下沉积1h,所采用电解液是浓度为0.05 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;其中电化学沉积的设备为现有设备即可,以基片为沉积电极,金属锌片为辅助电极。
(3)将得到的氧化锌纳米线放入电解槽,电流密度为0.3 mA/cm2,在70℃下沉积时间60分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米线/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.3 mol/l,乳酸浓度为5 mol/l。
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
图2是其扫描电镜图片,图5为其XRD衍射图谱。
实施例3
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用香港光漂科技集团生产的光漂洗涤剂超声清洗30min,再用酒精超声清洗60 min,最后用蒸馏水超声清洗30 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加0.1 mA/cm2的恒电流,在90℃下沉积5h,所采用电解液是浓度为0.04 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将得到的氧化锌纳米线放入电解槽,电流密度为0.1 mA/cm2,在80℃下沉积时间90分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米线/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.3 mol/l,乳酸浓度为5 mol/l。
(4)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
实施例4
(1)将FTO透明导电玻璃切成1×4cm的基片,接着用香港光漂科技集团生产的光漂洗涤剂超声清洗50 min,再用酒精超声清洗40 min,最后用蒸馏水超声清洗20 min,然后放入烘干箱干燥以备用;
(2)将干燥的基片放入电解槽中,施加1 mA/cm2的恒电流,在60℃下沉积0.5h,所采用电解液是浓度为0.03 mol/l硝酸锌溶液,制备得到氧化锌纳米线;
(3)将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.125mol/l的氢氧化钾溶液中,在70 ℃下腐蚀120 min,制得氧化锌纳米管;
(4)将得到的氧化锌纳米管放入电解槽,电流密度为0.2mA/cm2,在40℃下沉积时间30分钟,得到一层氧化亚铜薄膜,制备出纳米管/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结,采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液,硫酸铜浓度0.3 mol/l,乳酸浓度为5 mol/l。
(5)以带孔的锌金属片为掩膜,通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。
图3是其扫描电镜图片,图6为其XRD衍射图谱。

一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf_第1页
第1页 / 共12页
一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf_第2页
第2页 / 共12页
一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf_第3页
第3页 / 共12页
点击查看更多>>
资源描述

《一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法.pdf(12页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102214734 A (43)申请公布日 2011.10.12 CN 102214734 A *CN102214734A* (21)申请号 201110150153.0 (22)申请日 2011.06.07 H01L 31/18(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (71)申请人 济南大学 地址 250022 山东省济南市市中区济微路 106 号济南大学材料学院 (72)发明人 曹丙强 魏浩铭 巩海波 徐红燕 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 宋玉霞 (54) 发明名称 一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电。

2、池的制 备方法 (57) 摘要 本发明属于薄膜太阳能电池制备的技术领 域, 特别涉及一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能 电池的制备方法, 通过电化学沉积以透明导电玻 璃为衬底沉积一层氧化锌纳米材料, 再以制备出 的氧化锌纳米材料为基底, 沉积一层氧化亚铜薄 膜, 制备氧化锌/氧化亚铜薄膜太阳能电池。 本发 明的制备工艺简单、 无污染, 原材料丰富、 廉价, 特 别适合制备大批量、 低成本太阳能电池。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 页 CN 102214742 A1/2 页 2 1. 一种氧化锌 。

3、/ 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 首先通过电化学沉积在透明导 电玻璃上沉积一层氧化锌纳米材料 ; 以制备出的氧化锌纳米材料为基底, 沉积一层氧化亚 铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得太阳能电池。 2. 如权利要求 1 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其具体步骤如 下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加。

4、 0.1-1 mA/cm2的恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.5 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米材料 ; (3) 将得到的氧化锌纳米材料放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下 沉积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米氧化锌 / 氧化亚铜异质结, 采用 的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 3. 一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太。

5、阳能电池的制备方法, 首先通过电化学沉积在透明 导电玻璃上沉积一层氧化锌薄膜 ; 以制备出的氧化锌薄膜为基底, 沉积一层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得太阳能电池。 4. 如权利要求 3 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其具体步骤如 下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的。

6、恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.3-0.5 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌薄膜 ; (3) 将得到的氧化锌薄膜放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉积 时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出氧化锌 / 氧化亚铜薄膜异质结, 采用的电 解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 5. 一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 首先通过电化学沉。

7、积在透明导 电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线 ; 以制备出的氧化锌纳米线为基底, 沉积一层氧化亚铜薄 膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得具有纳米线 / 薄 膜结构的太阳能电池。 6. 如权利要求 5 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其具体步骤如 下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒电。

8、流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.05 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; 权 利 要 求 书 CN 102214734 A CN 102214742 A2/2 页 3 (3) 将得到的氧化锌纳米线放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉 积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出氧化锌 / 氧化亚铜薄膜异质结, 采用的 电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化。

9、亚铜薄膜上制备金电极。 7. 如权利要求 5 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其特征在于 : 将得到的氧化锌纳米线通过选择性化学腐蚀制备氧化锌纳米管 ; 然后以制备出的氧化锌纳 米管为基底, 沉积一层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备 金电极, 从而获得太阳能电池。 8. 如权利要求 7 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其特征在于 : 所述的选择性化学腐蚀是指, 将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入 0.1-0.2 mol/l 的氢氧化钾溶液中, 在 70-80 下腐蚀 60-120 min, 制得氧化锌纳米管。 9. 。

10、如权利要求 7 所述的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 其具体步骤如 下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.05 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; (3) 将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l的氢氧。

11、化钾溶液中, 在 70-80 下腐蚀 60-120 min, 制得氧化锌纳米管 ; (4) 将得到的氧化锌纳米管放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉 积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米管 / 薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜 异质结, 采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 浓度硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓 度为 1-5 mol/l ; (5) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 权 利 要 求 书 CN 102214734 A CN 102214742 A1/5 页 4 一种氧。

12、化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法 技术领域 0001 本发明属于薄膜太阳能电池制备的技术领域, 特别涉及一种氧化锌 / 氧化亚铜薄 膜太阳能电池的制备方法。 背景技术 0002 氧化锌属于第三代半导体材料, 是 - 族直接宽禁带半导体氧化物, 室温下禁 带宽度约为 3.37eV, 激子束缚能高达 60meV, 因此能在室温及更高温度产生近紫外的短波 激子发光。ZnO 有很强的紫外受激辐射和光生伏效应, 特别适合制作高效率蓝色、 紫外发光 和探测器等光电器件以及太阳能电池等。 0003 目前制备氧化锌薄膜的方法有有机化学气相沉积法、 磁控溅射法、 脉冲激光沉积 法、 分子束外延法等, 。

13、但是这些方法存在设备昂贵、 工艺复杂、 成本高、 产量低等缺点, 难以 满足氧化锌纳米材料与器件迅速实用化的需要, 另一个制约氧化锌 / 氧化亚铜太阳能电池 实用的技术障碍是光电转化效率低。目前采用电化学沉积法制备出的氧化锌 / 氧化亚铜薄 膜太阳能电池, 需要经过热处理、 添加 ZnO 粉制备缓冲溶液等方法使效率有所提高, 但是一 方面增加了成本, 另一方面效率仍然远远低于理论最大值 (18%) 。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服上述现存的技术不足, 提供一种氧化锌 / 氧化亚铜异质结 薄膜太阳能电池的制备方法。 0005 本发明公开了一种基于电化学沉积技术, 以透明导电玻璃为衬底。

14、制备氧化锌 / 氧 化亚铜薄膜太阳能电池的方法。 0006 本发明的氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法为 : 首先通过电化学沉积 在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米材料 ; 以制备出的氧化锌纳米材料为基底, 沉积一 层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得太 阳能电池。 0007 上述方法的具体步骤如下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基。

15、片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.5 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米材料 ; (3) 将得到的氧化锌纳米材料放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下 沉积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米氧化锌 / 氧化亚铜异质结, 采用 的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0008 本发。

16、明公开的另一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 首先通过电 说 明 书 CN 102214734 A CN 102214742 A2/5 页 5 化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌薄膜 ; 以制备出的氧化锌薄膜为基底, 沉积一 层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得太 阳能电池。 0009 上述方法的具体步骤如下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 。

17、; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.3-0.5 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌薄膜 ; (3) 将得到的氧化锌薄膜放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉积 时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出氧化锌 / 氧化亚铜薄膜异质结, 采用的电 解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 00。

18、10 本发明公开的另一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备方法, 首先通过电 化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线 ; 以制备出的氧化锌纳米线为基底, 沉 积一层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获 得太阳能电池。 0011 上述方法的具体步骤如下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒。

19、电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.05 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; (3) 将得到的氧化锌纳米线放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉 积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出氧化锌 / 氧化亚铜薄膜异质结, 采用的 电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0012 本发明公开的另一种氧化锌 / 氧化亚铜薄膜太阳能电池的制备。

20、方法, 首先通过电 化学沉积在透明导电玻璃上沉积一层氧化锌纳米线, 将得到的氧化锌纳米线通过选择性化 学腐蚀制备氧化锌纳米管 ; 然后以制备出的氧化锌纳米管为基底, 沉积一层氧化亚铜薄膜 ; 再通过离子溅射在透明导电玻璃和氧化亚铜上制备金电极, 从而获得太阳能电池。 0013 其中, 所述的选择性化学腐蚀是指, 将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入 0.1-0.2 mol/l 氢氧化钾溶液中, 在 70-80 下腐蚀 60-120 min, 制得氧化锌纳米管。 0014 上述方法的具体步骤如下 : (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 30-60。

21、 min, 再用酒精超声清洗 30-60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10-30 min, 然后放入烘干箱干燥以 备用 ; (2)将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1-1 mA/cm2的恒电流, 在 60-90下沉积 0.5-5h, 所采用电解液是浓度为 0.03-0.05 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; 说 明 书 CN 102214734 A CN 102214742 A3/5 页 6 (3) 将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入0.1-0.2 mol/l的氢氧化钾溶液中, 在 70-80 下腐蚀 60-120 min, 制得氧化锌纳米管 ; (4) 将得到的。

22、氧化锌纳米管放入电解槽, 电流密度为 0.1-0.3 mA/cm2, 在 40-80下沉 积时间 30-90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米管 / 薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜 异质结, 采用的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.2-0.4 mol/l, 乳酸浓度为 1-5 mol/l ; (5) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0015 本发明的制备方法分别以氧化锌薄膜 / 纳米线 / 纳米管为基底, 沉积一层氧化亚 铜薄膜, 制备出三种结构的太阳能电池 ; 得到三种异质结为 : 氧化锌薄膜与氧化亚铜薄膜 接触形成的异质结构、 氧。

23、化亚铜填充在氧化锌纳米线阵列中形成的异质结构、 氧化亚铜填 充于氧化锌纳米管中形成的异质结构。 0016 本发明是通过电化学沉积制备氧化锌薄膜、 纳米线, 并通过选择性腐蚀方法将氧 化锌纳米线转变为纳米管, 进一步通过沉积一层 p 型氧化亚铜薄膜而形成异质结, 由此异 质结组装成的太阳能电池可作为稳定的电流源。 0017 本发明的有益效果为 : 该工艺制备的异质结表现出明显的整流特性, 由于增大了 p-n 结面积, 纳米薄膜、 纳米线或纳米管形成的电池, 其 p-n 结面积依次增大, 对于氧化锌薄 膜与氧化亚铜薄膜接触形成的异质结构、 纳米线/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结、 纳 米管 / 。

24、薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜异质结, 短路电流、 开路电压和效率明显提高。通过本 发明的方法制备得到的太阳能电池, 可以提供稳定的恒电流输出, 能够明显改善其性能, 光 电转化效率高, 并且实现了氧化物太阳能电池的快速、 低成本、 无污染、 大批量生产。总之, 本发明的制备工艺简单、 无污染, 原材料丰富、 廉价, 特别适合制备大批量、 低成本太阳能电 池。 0018 1. 氧化锌 / 氧化亚铜形成的异质结的整流特性评价。 0019 将制备好的样品放置于韩国 Ecopia 公司生产的 EPS-300 探针台上, 由 2612A 型电 流 电压源表提供电压, 测试样品的电流密度 - 电压特性曲。

25、线。 0020 图 7 是氧化锌 / 氧化亚铜异质结的电流密度 - 电压 (I-V) 特性曲线, 三种结构的 异质结曲线类似, 都表现出明显的整流特性, 其中正向导通电压约为 0.5V, 在 -3V 时电流约 为 50A, 在 3V 时电流密度约为 200A。 0021 2. 太阳能电池性能测试 此测试是在标准测试条件下进行的, 为 : 测试温度 252, 光源的光谱辐照度 100mW/ cm2, 并具有标准的 AM1.5 太阳光谱辐照度分布。 0022 测试结果为 : 在光照下可作为电池持续输出电流, 随 p-n 结面积增大, 输出电流更 高, 性能更好。具体参数见表 1。 0023 表 1。

26、 性能参数测试结果 说 明 书 CN 102214734 A CN 102214742 A4/5 页 7 太阳能电池类型开路电压 (V) 短路电流密度 (mA/cm2) 填充因子 效率 (%) 薄膜 / 薄膜0.190.42260.02 纳米线 / 薄膜0.241.96270.13 纳米管 / 薄膜0.212.29230.11 附图说明 图 1 氧化锌纳米薄膜的扫描电子显微镜照片。 0024 图 2 氧化锌纳米线的扫描电子显微镜照片。 0025 图 3 氧化锌纳米管的扫描电子显微镜照片。 0026 图 4 氧化锌纳米薄膜的 X 射线衍射图谱。 0027 图 5 氧化锌纳米线的 X 射线衍射图谱。

27、。 0028 图 6 氧化锌纳米管的 X 射线衍射图谱。 0029 图 7 氧化锌 / 氧化亚铜异质结电流密度 - 电压 (I-V) 特性曲线。 0030 图 8 三种结构不同的太阳能电池在 1.5AM 模拟太阳光谱辐照度下 (100mW/cm2) 的 电流密度 - 电压曲线。 具体实施方式 0031 下面结合具体实施例对本发明的内容作进一步详细说明, 但本发明不限于以下列 举的特定例子 : 实施例 1 (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 60 min, 再 用酒精超声清洗 30 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10min, 然后放入烘干箱干燥以。

28、备用。 0032 (2) 将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.3 mA/cm2的恒电流, 在 80下沉积 1h, 所 采用电解液是浓度为 0.5 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌薄膜 ; 其中电化学沉积的设 备为现有设备即可, 以基片为沉积电极, 金属锌片为辅助电极。 0033 (3) 将得到的氧化锌薄膜放入电解槽, 电流密度为 0.3 mA/cm2, 在 70下沉积时间 1小时, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出薄膜/薄膜结构的氧化锌/氧化亚铜异质结, 采用的 电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.3 mol/l, 乳酸浓度为 5 mol/l。 0034 (4) 以带孔的锌。

29、金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0035 具有氧化性的 NO3-离子在电流作用下得到两个电子被还原为 NO2-, 同时产生大量 的 OH-, OH-与溶液中阴极处的 Zn2+结合形成 Zn(OH)2并在阴极上沉积, 然后由 Zn(OH)2脱水 形成 ZnO。由这种方法制备的氧化锌薄膜致密且物相纯, 图 1 是其扫描电镜图片, 图 4 为其 XRD 衍射图谱。 0036 实施例 2 (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用光漂洗涤剂超声清洗 60 min, 再 用酒精超声清洗 30 min, 最后用蒸馏水超声清洗 10 min, 然后放入烘干箱干。

30、燥以备用 ; (2) 将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.3 mA/cm2的恒电流, 在 80下沉积 1h, 所采用 电解液是浓度为 0.05 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; 其中电化学沉积的设备 为现有设备即可, 以基片为沉积电极, 金属锌片为辅助电极。 0037 (3) 将得到的氧化锌纳米线放入电解槽, 电流密度为 0.3 mA/cm2, 在 70下沉积时 间 60 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米线 / 薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜异质结, 说 明 书 CN 102214734 A CN 102214742 A5/5 页 8 采用的电解液为硫酸铜与乳酸的。

31、混合液, 硫酸铜浓度 0.3 mol/l, 乳酸浓度为 5 mol/l。 0038 (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0039 图 2 是其扫描电镜图片, 图 5 为其 XRD 衍射图谱。 0040 实施例 3 (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用香港光漂科技集团生产的光漂洗 涤剂超声清洗 30min, 再用酒精超声清洗 60 min, 最后用蒸馏水超声清洗 30 min, 然后放入 烘干箱干燥以备用 ; (2) 将干燥的基片放入电解槽中, 施加 0.1 mA/cm2的恒电流, 在 90下沉积 5h, 所采用 电解液是浓度为。

32、 0.04 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; (3) 将得到的氧化锌纳米线放入电解槽, 电流密度为0.1 mA/cm2, 在80下沉积时间90 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米线 / 薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜异质结, 采用 的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.3 mol/l, 乳酸浓度为 5 mol/l。 0041 (4) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0042 实施例 4 (1) 将 FTO 透明导电玻璃切成 14cm 的基片, 接着用香港光漂科技集团生产的光漂洗 涤剂超声清洗50 min, 再用酒精超声清。

33、洗40 min, 最后用蒸馏水超声清洗20 min, 然后放入 烘干箱干燥以备用 ; (2) 将干燥的基片放入电解槽中, 施加 1 mA/cm2的恒电流, 在 60下沉积 0.5h, 所采用 电解液是浓度为 0.03 mol/l 硝酸锌溶液, 制备得到氧化锌纳米线 ; (3) 将沉积有氧化锌纳米线的透明导电玻璃放入 0.125mol/l 的氢氧化钾溶液中, 在 70 下腐蚀 120 min, 制得氧化锌纳米管 ; (4) 将得到的氧化锌纳米管放入电解槽, 电流密度为 0.2mA/cm2, 在 40下沉积时间 30 分钟, 得到一层氧化亚铜薄膜, 制备出纳米管 / 薄膜结构的氧化锌 / 氧化亚铜。

34、异质结, 采用 的电解液为硫酸铜与乳酸的混合液, 硫酸铜浓度 0.3 mol/l, 乳酸浓度为 5 mol/l。 0043 (5) 以带孔的锌金属片为掩膜, 通过离子溅射在氧化亚铜薄膜上制备金电极。 0044 图 3 是其扫描电镜图片, 图 6 为其 XRD 衍射图谱。 说 明 书 CN 102214734 A CN 102214742 A1/4 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102214734 A CN 102214742 A2/4 页 10 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102214734 A CN 102214742 A3/4 页 11 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102214734 A CN 102214742 A4/4 页 12 图 8 说 明 书 附 图 CN 102214734 A 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 基本电气元件


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1