[發明專利]一種滲濾復合薄膜、制備方法及其光電應用

在審

• 申請號: 202110263158.8
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113078263A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 楊化桂;葛兵;楊雙;侯宇
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 顧蘭芳

1.一種滲濾復合材料，其特征在于，是由一種無機半導體和一種絕緣體納米顆粒組成的互穿網絡結構；其中，所述的半導體材料，是金屬氧化物、金屬硫化物、金屬磷化物或金屬氮化物；所述絕緣體材料，是碳酸鹽。

2.根據權利要求1所述的一種滲濾復合材料，其特征在于，所述金屬氧化物、金屬硫化物、金屬磷化物或金屬氮化物是氧化鈷、氧化鎳、氧化銅、氧化錳、氧化釩、氧化鐵、氧化鉻、氧化鎵、氧化鋅、氧化錫、氧化鈦，硫化鈷，硫化鋅、硫化銅，硫化亞鐵、硫化錳、硫化銦，磷化鋅、磷化鋁、磷化銅、氮化鈷、氮化錳、氮化鎢或氮化鋯；

所述碳酸鹽是碳酸鍶、碳酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸銫、碳酸銣或碳酸鉀。

3.根據權利要求2所述的一種滲濾復合材料，其特征在于，所述滲濾復合材料是Co₃O₄-SrCO₃其晶體結構與正交結構SrCO₃(JCPDS No.05-0418)和立方結構的Co₃O₄(JCPDS No.09-0418)相匹配；晶面間距(d)約為0.354nm，為正交結構SrCO₃的(111)晶面，d值為0.233nm，與立方結構Co₃O₄(222)晶面相一致。

4.一種滲濾復合薄膜的制備方法，其特征在于，是將含有權利要求1或2或3所述的無機半導體以及絕緣體材料的混合前驅體溶液涂布在基底材料并進行退火制得；或液相法制備出無機半導體和絕緣體納米顆粒，然后將二者分散在溶劑中涂布在基底材料上制得。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的含有無機半導體以及絕緣體材料的前驅體溶液，為各種金屬化合物粉末作為金屬源，檸檬酸、檸檬酸鈉或乙二胺四乙酸作為添加劑，2-甲氧基乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、異丙醇、去離子水或二甲基亞砜作為溶劑形成的前驅體溶液；所述前驅體溶液中金屬離子的總濃度為0.1-0.8M，優選0.2-0.5M；所述添加劑的用量為溶液中金屬離子總量的1-3倍。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述基底材料是FTO或ITO導電玻璃。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將滲濾復合材料的前驅體溶液涂布在刻蝕、清洗過的FTO導電玻璃上，形成致密的薄膜，然后將涂布好的薄膜400～550℃馬弗爐煅燒0.5～2h制備。

8.一種滲濾復合薄膜的應用，其特征在于，是將薄膜作為鈣鈦礦太陽能電池工序裝配為器件；

所述器件的制備方法是：將煅燒好的滲濾薄膜作為鈣鈦礦太陽能電池的空穴傳輸層，然后在滲濾薄膜上旋涂鈣鈦礦吸收層、電子傳輸層、空穴阻擋層以及蒸鍍金屬電極，得到完整的標準鈣鈦礦太陽能電池器件。