[發(fā)明專利]使用半導(dǎo)體薄膜做敏化劑的太陽電池光陽極及其制備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210243209.1
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN103545112A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李燦;張文華;鄭霄家;于東麒;熊鋒強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): H01G9/20
• 分類號(hào): H01G9/20;H01G9/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.使用半導(dǎo)體薄膜做敏化劑的太陽電池光陽極，其特征在于：

于導(dǎo)電基底表面覆蓋寬帶隙半導(dǎo)體層，然后于寬帶隙半導(dǎo)體表面生長多種窄帶隙半導(dǎo)體，窄帶隙半導(dǎo)體成薄膜狀態(tài)均勻覆蓋在寬帶隙半導(dǎo)體表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池光陽極，其特征在于：

窄帶隙半導(dǎo)體采用半導(dǎo)體敏化劑，半導(dǎo)體敏化劑的陽離子選自Cd、Sb、Pb、Bi、Zn中的一種或二種以上、陰離子選自S、Se、Te中的一種或二種以上所組成的半導(dǎo)體材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池光陽極，其特征在于：

導(dǎo)電基底為摻氟的二氧化錫透明導(dǎo)電玻璃（FTO）、銦錫氧化物透明導(dǎo)電玻璃（ITO）、摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電玻璃（AZO）、金屬或其他導(dǎo)電介質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池光陽極，其特征在于：

寬帶隙半導(dǎo)體選自半導(dǎo)體禁帶寬度(Eg):2.5eV<Eg<5eV，Ti、Zn、Sn、Nb、Ta、W中一種元素的氧化物或者二種以上元素的混合氧化物均滿足要求。

5.一種權(quán)利要求1所述太陽電池光陽極的制備方法，其特征在于：

（1）在導(dǎo)電基底上制備寬帶隙半導(dǎo)體多孔膜層，多孔膜由納米粒子、納米管、納米線或者納米棒的一種或兩種以上組成，該半導(dǎo)體多孔膜選自Ti、Zn、Sn、Nb、Ta、W中一種元素的氧化物或者二種以上元素的混合氧化物；

（2）使用原子層沉積(ALD)方法均勻地在寬帶隙半導(dǎo)體多孔膜層上生長多層致密膜，載氣使用氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w，反應(yīng)溫度在100-500℃之間，反應(yīng)壓力在10^-1至10²toor之間，化合物陽離子原料與陰離子原料二者交替進(jìn)入反應(yīng)腔室，后者進(jìn)入之前，前者非化學(xué)吸附物種必須徹底清除，反應(yīng)時(shí)各個(gè)源脈沖時(shí)間為0.02-0.5s,主腔室中憋氣時(shí)間為5s，薄膜厚度通過原子層沉積(ALD)生長的循環(huán)數(shù)控制，由于半導(dǎo)體存在量子尺寸效應(yīng)，不同厚度的敏化劑具有不同的禁帶寬度，從而可以實(shí)現(xiàn)敏化劑的帶隙連續(xù)可調(diào)；

半導(dǎo)體敏化劑的陽離子選自Cd、Sb、Pb、Bi、Zn中的一種或二種以上、陰離子選自S、Se、Te中的一種或二種以上所組成的半導(dǎo)體材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：

化合物陽離子或陰離子使用有機(jī)物作原料，化合物陽離子來自二甲基鎘、二乙基鋅、異丙醇鈦、異丙醇鈮等常溫呈液態(tài)且低氣壓下較易揮發(fā)的物質(zhì)，陰離子來自三甲基硅硒烷、三甲基硅硫烷、硫化氫、水、等常溫為液態(tài)且低氣壓下較易揮發(fā)的物質(zhì)。