[發明專利]一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料

在審

• 申請號: 202011285899.8
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112382679A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 郭平
• 申請（專利權）人: 含山縣領創新材料科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0264
• 分類號: H01L31/0264;H01L31/036
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 汪綱

本發明涉及一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料，本發明以硝酸鍶、醋酸鎳和稀土氧化物為原料，利用材料自身的可見光發光特性獲得優越的光電材料，制備得到的納米晶復合材料采用電鍍、光誘導電鍍或者化學鍍方式結合至電池電極上，與電池基體良好且緊密接觸。該納米晶復合材料具有很強的感光性，擁有較大的比表面積，能夠有效吸收太陽光譜，在較弱的光照條件下，即能實現電子從最高占據分子軌道躍遷至最低未占據分子軌道，還具有很好的熱穩定性能，保障了光電性能的長期穩定性，作為光電材料，與光伏電池基片結合性好，能夠增強電池器件的光催化性質量和能量轉化效率，在光伏電池領域具有巨大的發展空間和潛力。

技術領域

本發明涉及新能源材料制備技術領域，特別涉及一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料。

背景技術

近年來，能源和環境的突出問題成為人類不得不重視的重大問題。太陽能，是一種可再生能源。是指太陽的熱輻射能（參見熱能傳播的三種方式：輻射），主要表現就是常說的太陽光線。在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。

自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式，太陽能發電是一種新興的可再生能源。

光伏電池利用清潔的可再生能源解決人類社會對能源需求，發揮著越來越重要的作用。但現有的光伏電池由于對太陽能轉化為電能的效率依然不高，但投入的成本昂貴，回報時間拉長，不利于光伏電池的普遍應用。

發明內容

本發明旨在提供一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料，利用材料自身的可見光發光特性獲得優越的轉化性。其具體由以下技術方案加以實現：

一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料，制備方法包括以下步驟：

（1）量取20-24毫升去離子水置于燒杯中，將0.7-0.8克檸檬酸加入到燒杯中，持續攪拌20-30分鐘，稱取3.6-3.9克硝酸鍶與10.2-10.6克四水合醋酸鎳，加入到燒杯中，同時加入摩爾濃度為0.75-0.80摩爾/升的乙酸水溶液調節體系pH值在4.7-4.9之間；

（2）另取一干凈燒杯，向燒杯中加入0.34-0.39克氧化鏑粉末，在攪拌下，加入8-10毫升摩爾濃度為9.5-9.8摩爾/升的濃硝酸溶解，溶解所得液轉移至步驟（1）所得物料體系中，在45-55℃下持續攪拌1-2小時，然后將燒杯置于70-75℃真空干燥箱中，陳化干燥30-34小時，得到干凝膠放入瓷舟中，置于管式爐中，在氮氣保護下，焙燒3-4小時，管式爐中的升溫速度7.8-8.2℃/分鐘，焙燒溫度為770-800℃，焙燒結束后隨爐自然冷卻至室溫，研磨得到納米晶復合材料，該材料粒徑大小在2-15納米之間。

本發明相比現有技術具有以下優點：為了解決現有光伏電池對于太陽能的轉化效率存在較低回報率的問題，本發明提供了一種用于光伏電池制備的納米晶復合材料，本發明以硝酸鍶、醋酸鎳和稀土氧化物為原料，利用材料自身的可見光發光特性獲得優越的光電材料，制備得到的納米晶復合材料采用電鍍、光誘導電鍍或者化學鍍方式結合至電池電極上，與電池基體良好且緊密接觸。該納米晶復合材料具有很強的感光性，擁有較大的比表面積，能夠有效吸收太陽光譜，在較弱的光照條件下，即能實現電子從最高占據分子軌道躍遷至最低未占據分子軌道，還具有很好的熱穩定性能，保障了光電性能的長期穩定性，作為光電材料，與光伏電池基片結合性好，能夠增強電池器件的光催化性質量和能量轉化效率，在光伏電池領域具有巨大的發展空間和潛力，促進了太陽能資源可持續發展，能夠滿足人們對節能環保要求的現實意義，顯著促進現代化光伏能源電池的快速發展以及資源可持續發展，為光伏電池高效化走進市場奠定了基礎。

具體實施方式