[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有光電導(dǎo)效應(yīng)的摻雜型薄膜材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611037427.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106449886B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方澤波;周小潔;葉聰;徐海濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 北京華仲龍騰專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有光電導(dǎo)效應(yīng)的摻雜型薄膜材料。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的石化能源不斷枯竭，由此造成的環(huán)境污染也日益嚴(yán)重。因此，如何高效地利用太陽(yáng)能現(xiàn)已經(jīng)成為世界各國(guó)政府能源研究的重點(diǎn)，高效率低成本太陽(yáng)能電池的研制就是太陽(yáng)能利用的重要途徑之一。太陽(yáng)能光伏電池是由光電效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。光伏效應(yīng)的工作原理是：太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上形成空穴電子對(duì)，在P-N結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。盡管目前占主流的太陽(yáng)能電池是單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽(yáng)能電池，但是由于復(fù)雜的制備工藝和過(guò)高的生產(chǎn)成本限制了它在日常生活中的廣泛應(yīng)用，對(duì)制備工藝的環(huán)保要求和安全要求都很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有光電導(dǎo)效應(yīng)的摻雜型薄膜材料，本發(fā)明具有性能優(yōu)越、價(jià)格低廉、操作過(guò)程簡(jiǎn)單、易操作等優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的光伏和光電導(dǎo)效應(yīng)。

一種具有光電導(dǎo)效應(yīng)的摻雜型薄膜材料，其制備步驟如下：

步驟1，將硅酸鐵緩慢加入鹽酸中，攪拌均勻，直至溶解完全后濾渣，得到硅酸鐵溶液；

步驟2，將草酸緩慢加入至溶液中，低溫?cái)嚢?-2h；

步驟3，將偶聯(lián)劑、紫外吸收劑和抗氧化劑分別加入溶液中，進(jìn)行高溫?cái)嚢杈鶆?-3h，然后加入有機(jī)硅樹(shù)脂常溫?cái)嚢?-2h，得到混合液；

步驟4，將混合液涂覆在基材表面，然后進(jìn)行密封保護(hù)燒結(jié)3-8h；

步驟5，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、鈦酸正丁酯和分散劑放入無(wú)水乙醇中攪拌均勻，然后加入滲透劑，曝氣反應(yīng)2-5h，得到涂覆液；

步驟6，將涂覆液均勻涂覆在基材表面，恒溫烘干2-4h；

步驟7，將烘干后的基材放入混合氣體內(nèi)高壓反應(yīng)4-6h，冷卻后即可得到摻雜型薄膜材料。

所述薄膜材料的制備配方如下：

硅酸鐵15-20份、鹽酸30-50份、草酸20-30份、偶聯(lián)劑4-8份、紫外吸收劑1-4份、抗氧化劑2-4份、有機(jī)硅樹(shù)脂5-10份、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯3-5份、鈦酸正丁酯8-15份、無(wú)水乙醇30-50份、分散劑1-3份、滲透劑1-3份。

所述偶聯(lián)劑采用乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。

所述紫外吸收劑采用鄰羥基苯甲酸苯酯或2，4-二羥基二苯甲酮。

所述抗氧化劑采用二丁基羥基甲苯。

所述分散劑采用聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺或聚乙烯蠟中的一種。

所述滲透劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚。

所述步驟2中的草酸滴加速度為20-40g/min，所述低溫反應(yīng)的溫度為50-70℃。

所述步驟3中的高溫?cái)嚢璧臏囟葹?0-100℃。

所述步驟4中的密封保護(hù)燒結(jié)的保護(hù)氣體采用氮?dú)猓鰺Y(jié)溫度為300-800℃。

所述步驟5中的曝氣反應(yīng)的溫度為70-100℃，所述曝氣反應(yīng)氣體流速5-12mL/min，所述曝氣反應(yīng)采用氮?dú)狻?/p>

所述步驟6中的恒溫烘干溫度為60-80℃，涂覆面積采用10-15mL/cm²。

所述步驟7中的混合氣體采用甲烷和甲胺的混合氣體，所述甲胺氣體的含量為30-60%，所述高壓反應(yīng)的溫度為80-100℃，壓力為0.7-1.3MPa。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明具有性能優(yōu)越、價(jià)格低廉、操作過(guò)程簡(jiǎn)單、易操作等優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的光伏和光電導(dǎo)效應(yīng)。

2、本發(fā)明工藝穩(wěn)定，可控性好，具有較高的制備效率。

3、本發(fā)明采用甲胺和甲烷氣體的高壓反應(yīng)，不僅能夠起到缺陷修復(fù)效果，同時(shí)提高了光電導(dǎo)效應(yīng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1

一種具有光電導(dǎo)效應(yīng)的摻雜型薄膜材料，其制備步驟如下：

步驟1，將硅酸鐵緩慢加入鹽酸中，攪拌均勻，直至溶解完全后濾渣，得到硅酸鐵溶液；

步驟2，將草酸緩慢加入至溶液中，低溫?cái)嚢?h；

步驟3，將偶聯(lián)劑、紫外吸收劑和抗氧化劑分別加入溶液中，進(jìn)行高溫?cái)嚢杈鶆?h，然后加入有機(jī)硅樹(shù)脂常溫?cái)嚢?h，得到混合液；

步驟4，將混合液涂覆在基材表面，然后進(jìn)行密封保護(hù)燒結(jié)3h；

步驟5，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、鈦酸正丁酯和分散劑放入無(wú)水乙醇中攪拌均勻，然后加入滲透劑，曝氣反應(yīng)2h，得到涂覆液；