[發明專利]FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜的制備方法有效
| 申請號： | 201210428204.6 | 申請日： | 2012-11-01 |
| 公開（公告）號： | CN102945891A | 公開（公告）日： | 2013-02-27 |
| 發明（設計）人： | 盧森鍇;喻亮;姜艷麗;盧炳雄;韋永森;黃平;陳壁滔;彭德 | 申請（專利權）人： | 桂林師范高等專科學校 |
| 主分類號： | H01L31/18 | 分類號： | H01L31/18 |
| 代理公司： | 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙) 45113 | 代理人： | 周小芹 |
| 地址： | 541001 廣西壯*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | fes sub ag tio 復合 薄膜 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種光電領域復合薄膜的制備方法，特別是一種具有良好光電性能的FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜的制備方法。
背景技術
TiO2是一種禁帶寬度適中、化學穩定性和耐腐蝕性良好、廉價無毒的半導體材料，特別是納米尺寸的TiO2多孔膜，由于具有較大的比表面積和易于載流子傳輸等優點，一直以來都是人們研究的重點?但是單獨使用TiO2作為光電極時，由于其禁帶寬度較大，對可見光的利用率低，只能吸收波長小于387?nm的紫外光，影響了在太陽能電池領域的應用?為了提高TiO2對可見光的吸收利用效率，進一步展寬其光譜響應范圍，可以采用窄禁帶半導體與之復合敏化來實現?在太陽能電池中，利用窄禁帶半導體作為光敏化劑具有很多優點：比如通過控制半導體材料的尺寸和摻雜等手段來調節它們的禁帶，達到調節吸收光譜與太陽光譜分布相匹配的目的；使用窄禁帶半導體作為光吸收層能夠產生比較大的量子效率等?因此有人采用溶膠—凝膠(Sol-Gel)方法制備了TiO2納米晶多孔薄膜，利用溶膠—凝膠加后續硫化熱處理的方式在TiO2多孔膜基底上沉積了一層FeS2，從而得到了FeS2/TiO2復合薄膜；也有人研制出了銀摻雜TiO2薄膜，如公開號為?CN102219179A公開的《一種銀摻雜二氧化鈦薄膜及其制備方法》，但是這些復合薄膜均存在以下缺點：一是利用光還原沉積法制備銀摻雜二氧化鈦薄膜，此薄膜的銀為納米顆粒，雖然光催化活性較好，但是其光電轉換率較低；二是通常所采用磁控濺射純Fe膜硫化法制備的多晶FeS2薄膜，往往薄膜厚度和先驅體Fe膜結晶程度對合成的FeS2薄膜顯微結構和光電性能的影響較大，同時由于采用的此種方法制備的FeS2膜，其成本較高，就目前或今后一段時期內是難以應用于納米晶敏化太陽能電池系統中。
發明內容
本發明要解決的技術問題是：提供一種具有良好光電性能、光電轉換率高、成本較低的FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜的制備方法，以解決現有技術存在的上述不足之處。
??解決上述技術問題的技術方案是：一種FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜的制備方法，該方法包括以下步驟：
S1.?利用鈦酸四丁酯水解得到TiO2溶膠；
S2.?利用AgNO3制備Ag溶膠；
S3.?將TiO2溶膠和Ag溶膠混合得到摻Ag的TiO2溶膠；
S4.?制備摻Ag的先驅體Ag/TiO2薄膜；
S5.?利用溶膠-凝膠法制備含鐵的溶膠，再利用浸漬-提拉法在Ag/TiO2薄膜上覆蓋上含鐵的溶膠，得到含鐵的Ag/TiO2前驅體薄膜；
S6.?硫化，得到FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜；
S7.?退火處理，制得FeS2/Ag2S/TiO2復合薄膜成品。
本發明的進一步技術方案是：所述的步驟S1包括以下具體內容：
首先將體積為30-50ml?鈦酸四丁酯加入到體積為200-300ml?無水乙醇中強力攪拌至鈦酸四丁酯溶解，得到混合溶液A，然后將去離子水?二乙醇胺和無水乙醇按摩爾比為1：1：1的比例混合均勻，得到混合溶液B，?保持二乙醇胺和鈦酸四丁酯的摩爾比為1:1的比例，將混合溶液B緩慢滴加到上述鈦酸四丁酯和無水乙醇的混合溶液A中攪拌均勻，制得混合溶液C；最后以聚乙二醇：混合溶液C體積為1∶1～2的比例向混合溶液C加入聚乙二醇，繼續攪拌至均勻后陳化12～24?h得到穩定的無色透明的TiO2溶膠。
本發明的進一步技術方案是：所述的步驟S2包括以下具體內容：
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H01L31-04 .用作轉換器件的
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