一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌1‑2h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀2‑3h，然后加入有机硅树脂常温搅拌1‑2h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结3‑8h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应2‑5h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干2‑4h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应4‑6h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。本发明专利技术具有性能优越、价格低廉、操作过程简单、易操作等优点，具有优异的光伏和光电导效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能
，具体涉及一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料。
技术介绍
随着现代工业的蓬勃发展，传统的石化能源不断枯竭，由此造成的环境污染也日益严重。因此，如何高效地利用太阳能现已经成为世界各国政府能源研究的重点，高效率低成本太阳能电池的研制就是太阳能利用的重要途径之一。太阳能光伏电池是由光电效应把光能转化为电能的装置。光伏效应的工作原理是：太阳光照在半导体P-N结上形成空穴电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。尽管目前占主流的太阳能电池是单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池，但是由于复杂的制备工艺和过高的生产成本限制了它在日常生活中的广泛应用，对制备工艺的环保要求和安全要求都很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，本专利技术具有性能优越、价格低廉、操作过程简单、易操作等优点，具有优异的光伏和光电导效应。一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌1-2h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀2-3h，然后加入有机硅树脂常温搅拌1-2h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结3-8h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应2-5h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干2-4h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应4-6h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。所述薄膜材料的制备配方如下：硅酸铁15-20份、盐酸30-50份、草酸20-30份、偶联剂4-8份、紫外吸收剂1-4份、抗氧化剂2-4份、有机硅树脂5-10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-5份、钛酸正丁酯8-15份、无水乙醇30-50份、分散剂1-3份、渗透剂1-3份。所述偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。所述紫外吸收剂采用邻羟基苯甲酸苯酯或2，4-二羟基二苯甲酮。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺或聚乙烯蜡中的一种。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述步骤2中的草酸滴加速度为20-40g/min，所述低温反应的温度为50-70℃。所述步骤3中的高温搅拌的温度为80-100℃。所述步骤4中的密封保护烧结的保护气体采用氮气，所述烧结温度为300-800℃。所述步骤5中的曝气反应的温度为70-100℃，所述曝气反应气体流速5-12mL/min，所述曝气反应采用氮气。所述步骤6中的恒温烘干温度为60-80℃，涂覆面积采用10-15mL/cm2。所述步骤7中的混合气体采用甲烷和甲胺的混合气体，所述甲胺气体的含量为30-60%，所述高压反应的温度为80-100℃，压力为0.7-1.3MPa。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术具有性能优越、价格低廉、操作过程简单、易操作等优点，具有优异的光伏和光电导效应。2、本专利技术工艺稳定，可控性好，具有较高的制备效率。3、本专利技术采用甲胺和甲烷气体的高压反应，不仅能够起到缺陷修复效果，同时提高了光电导效应。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述：实施例1一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌1h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀2h，然后加入有机硅树脂常温搅拌1h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结3h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应2h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干2h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应4h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。所述薄膜材料的制备配方如下：硅酸铁15份、盐酸30份、草酸20份、偶联剂4份、紫外吸收剂1份、抗氧化剂2份、有机硅树脂5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3份、钛酸正丁酯8份、无水乙醇30份、分散剂1份、渗透剂1份。所述偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷。所述紫外吸收剂采用邻羟基苯甲酸苯酯。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述步骤2中的草酸滴加速度为20g/min，所述低温反应的温度为50℃。所述步骤3中的高温搅拌的温度为80℃。所述步骤4中的密封保护烧结的保护气体采用氮气，所述烧结温度为300℃。所述步骤5中的曝气反应的温度为70℃，所述曝气反应气体流速5mL/min，所述曝气反应采用氮气。所述步骤6中的恒温烘干温度为60℃，涂覆面积采用10mL/cm2。所述步骤7中的混合气体采用甲烷和甲胺的混合气体，所述甲胺气体的含量为30%，所述高压反应的温度为80℃，压力为0.7MPa。光电导增益测试：对薄膜所进行的光电导测试方法是，采用Keithley(吉时利公司)源表测量薄膜的暗电导和光照的电导，然后用下列公式计算光电导的增益：(光照的电导—暗电导)/暗电导。经检测，光电导增益达105。实施例2一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌2h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀3h，然后加入有机硅树脂常温搅拌2h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结8h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应5h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干4h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应6h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。所述薄膜材料的制备配方如下：硅酸铁20份、盐酸50份、草酸30份、偶联剂8份、紫外吸收剂4份、抗氧化剂4份、有机硅树脂10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯5份、钛酸正丁酯15份、无水乙醇50份、分散剂3份、渗透剂3份。所述偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷。所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述分散剂采用聚丙烯酰胺。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述步骤2中的草酸滴加速度为40g/min，所述低温反应的温度为70℃。所述步骤3中的高温搅拌的温度为100℃。所述步骤4中的密封保护烧结的保护气体采用氮气，所述烧结温度为800℃。所述步骤5中的曝气反应的温度为100℃，所述曝气反应气体流速12mL/min，所述曝气反应采用氮气。所述步骤6中的恒温烘干温度为80℃，涂覆面积采用15mL/cm2。所述步骤7中的混合气体采用甲烷和甲胺的混合气体，所述甲胺气体的含量为60%，所述高压反应的温度为100℃，压力为1.3MPa。光电导增益测试：对薄膜所进行的光电导测试方法是，采用Keithley(吉时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其特征在于，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌1‑2h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀2‑3h，然后加入有机硅树脂常温搅拌1‑2h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结3‑8h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应2‑5h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干2‑4h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应4‑6h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其特征在于，其制备步骤如下：步骤1，将硅酸铁缓慢加入盐酸中，搅拌均匀，直至溶解完全后滤渣，得到硅酸铁溶液；步骤2，将草酸缓慢加入至溶液中，低温搅拌1-2h；步骤3，将偶联剂、紫外吸收剂和抗氧化剂分别加入溶液中，进行高温搅拌均匀2-3h，然后加入有机硅树脂常温搅拌1-2h，得到混合液；步骤4，将混合液涂覆在基材表面，然后进行密封保护烧结3-8h；步骤5，将聚对苯二甲酸乙二醇酯、钛酸正丁酯和分散剂放入无水乙醇中搅拌均匀，然后加入渗透剂，曝气反应2-5h，得到涂覆液；步骤6，将涂覆液均匀涂覆在基材表面，恒温烘干2-4h；步骤7，将烘干后的基材放入混合气体内高压反应4-6h，冷却后即可得到掺杂型薄膜材料。2.根据权利要求1所述的一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其特征在于，所述薄膜材料的制备配方如下：硅酸铁15-20份、盐酸30-50份、草酸20-30份、偶联剂4-8份、紫外吸收剂1-4份、抗氧化剂2-4份、有机硅树脂5-10份、聚对苯二甲酸乙二醇酯3-5份、钛酸正丁酯8-15份、无水乙醇30-50份、分散剂1-3份、渗透剂1-3份。3.根据权利要求1所述的一种具有光电导效应的掺杂型薄膜材料，其特征在于，所述偶联剂采用乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，所述紫外吸收剂采用邻羟基苯甲酸苯酯或2，4-二羟基二苯甲酮。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：方泽波，周小洁，叶聪，徐海涛，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33