一种三维纳米结构阵列、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种三维纳米结构阵列、制备方法及其应用，所述的三维纳米结构阵列是由规则排列的半导体纳米线阵列及在其上辐射状生长的半导体纳米线阵列构成。本发明专利技术制得的三维纳米结构阵列中辐射状生长的纳米线直径较小，长度和密度较大，大大增加了材料的比表面积，从而增大了三维纳米结构阵列的对光的吸收面积，使其对光的吸收较一维纳米阵列有明显的增强；同时由于规则排列的纳米线外侧，细小纳米线的辐射状生长，且辐射状生长的纳米线的密度较大，使得从各个角度入射的光线都能够得到很好的吸收，降低了三维纳米结构阵列对光线入射角度的敏感性，在光伏领域应用时可以避免不断随光照角度变化而改变太阳能电池角度，导致成本增加的问题。

Three dimensional nano structure array, preparation method and application thereof

The invention discloses a three-dimensional nano structure array, preparation method and application thereof, three-dimensional nano structure array which is a semiconductor nanowire array by ordered and radiation on the semiconductor nanowire array shape growth form. The three-dimensional nanostructure arrays prepared by the invention in the radial growth of nanowires with smaller diameter, length and density, greatly increases the surface area of the material, thereby increasing the absorption area of three-dimensional nanostructure arrays of light, the light absorption of a one-dimensional array is obviously enhanced; at the same time because of the outside regular arrays of nanowires, radiating small nanowire growth, and radial growth of nanowires density, the incident light from different angles can be absorbed well, reduce the sensitivity of three-dimensional nanostructure arrays on the incident angle of the light, in the field of photovoltaic applications can be avoided with continuous the illumination angle changes the solar angle, resulting in increased cost problem.

【技术实现步骤摘要】
一种三维纳米结构阵列、制备方法及其应用
本专利技术属于太阳能光伏电池
，具体涉及一种三维纳米结构阵列、制备方法及其应用。
技术介绍
随着纳米技术的发展和人们对光电转换效率要求的提高，越来越多的研究者开始了纳米阵列太阳能电池的制备，如纳米棒、纳米线、纳米带阵列太阳能电池等。其中，纳米线太阳能电池由于光吸收发生在纳米线的轴向，有效增加了光程，增大了对光的吸收；载流子的分离发生在纳米线的径向，减小了载流子复合的几率等优点而受到较多关注。中国专利CN102227002B公开了多晶硅纳米线太阳能电池及其制备方法，该方法采用多晶硅纳米线阵列作为太阳电池的吸收层，并通过沉积氧化硅钝化抗反射层和ITO薄膜，在常温常压下，制备大面积多晶硅纳米线。但该方法中采用的纳米线为多晶，其对光的反射较单晶要大，对光的吸收相对会较少。中国专利CN102543465B公开了CdS单晶纳米线太阳能电池及其制备方法，该方法对现行液相合成CdS纳米线的方法进行了改进，提供了一种在导电玻璃FTO上原位生长CdS单晶纳米线的简单便捷的方法。制备的电池原理简单，设计巧妙，合成所用的原料价格变异，整个电池的性价比高，有利于大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维纳米结构阵列，其特征在于，由规则排列的半导体纳米线阵列及在其上辐射状生长的半导体纳米线阵列构成。

【技术特征摘要】
1.一种三维纳米结构阵列，其特征在于，由规则排列的半导体纳米线阵列及在其上辐射状生长的半导体纳米线阵列构成。2.根据权利要求1所述的三维纳米结构阵列，其特征在于，所述半导体为具有单晶结构的硫化亚铜。3.根据权利要求1所述的三维纳米结构阵列，其特征在于，所述的规则排列的半导体纳米线的直径为50nm-1μm，长度为100nm-50μm。4.根据权利要求1所述的三维纳米结构阵列，其特征在于，所述的辐射状生长的半导体纳米线的直径为10nm-300nm，长度为20nm-5μm，密度为101-104根/μm2。5.一种如权利要求1所述的三维纳米结构阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用物理气相沉积法或电化学沉积法在衬底上沉积铜膜，然后将沉积了铜膜的衬底放入氧气/硫化氢混合气体中，在10-200℃下气固反应1-500h，铜膜转换为规则排列的硫化亚铜纳米线阵列；所述的铜膜厚度为600...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立强，张文星，丁艳丽，王沙沙，贾满满，谷旭，于佳卉，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41