[發明專利]鐵電光伏器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201210329966.0
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102832266A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 蘇曉東;代智華
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/04;H01L31/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種鐵電光伏器件，包括上電極、金屬下電極以及位于該兩電極之間的鐵電材料薄片，其特征在于：所述金屬下電極的功函數在2~5電子伏特之間。

2.根據權利要求1所述的鐵電光伏器件，其特征在于：所述金屬下電極為Ag、Al或Mg電極。

3.根據權利要求1所述的鐵電光伏器件，其特征在于：所述上電極為氧化銦錫（ITO）或鋁摻雜氧化鋅（AZO）。

4.根據權利要求1所述的鐵電光伏器件，其特征在于：所述鐵電材料為摻鑭鋯酸鈦鉛(PLZT)、鋯鈦酸鉛（PZT）、鈦酸鋇(BTO)或鉍鐵氧（BFO）。

5.根據權利要求1所述的鐵電光伏器件，其特征在于：所述鐵電材料的厚度為0.1~1000μm。

6.權利要求4所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于，包括：

（1）制備PLZT薄片；

（2）在PLZT薄片上通過物理濺射方法沉積上電極和金屬下電極。

7.根據權利要求6所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，PLZT薄片采用PbO、La₂O₃、ZrO₂和TiO₂為原料，按化學式：Pb_1-xLa_x(Zr_yTi_1-y)_1-x/4O₃進行配比，其中，0<x<0.3,0<y<1。

8.根據權利要求7所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：x=0.03，y=0.52。

9.根據權利要求7所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：所述PLZT薄片的制備具體包括：首先對ZrO₂、TiO₂進行預合成，然后再和PbO、La₂O₃進行混合，經球磨、干燥、過篩、造粒后壓成毛坯，放入熱壓爐中煅燒，氧氣流量為2.5L/min，燒結溫度1200℃，保持壓力300kg/cm²，熱壓時間16h，燒制的樣品冷卻后經過切割成片，加工成厚300μm的薄片，雙面拋光。

10.根據權利要求6所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）具體包括：將PLZT薄片分別用乙醇和酒精超聲清洗10min，吹干后和要濺射的電極靶放入磁控濺射真空室，抽真空至1x10^-3Pa以下，然后以10sccm的流量向真空室通入氬氣，調節真空室至0.5pa，待真空氣壓穩定后，加射頻功率，調節匹配器至起輝，濺射1~10分鐘，待上、下電極濺射完成后，關閉射頻電源，停止供氣，抽真空至1x10^-3Pa，關閉抽氣系統，然后通入氮氣至真空室，待氣壓達到一個大氣壓，之后打開真空室，將樣品取出。

11.根據權利要求6所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：還包括對制備好的PLZT鐵電光伏器件進行極化，極化電壓為0~2000V。

12.根據權利要求11所述的PLZT鐵電光伏器件的制備方法，其特征在于：極化電壓為1200V。