本发明专利技术涉及一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法，属于太阳能电池材料技术领域。发明专利技术技术方案还通过硬脂酸进行改性，硬脂酸属于水溶性酸，是一种阴离子表面活性剂，其分子的一端为长链烃基，与聚合物有一定的相容性，另一端为极性基，通过硬脂酸改性无机粉体时，一方面，硬脂酸分子中的羧基(‑COOH)与无机粉体表面的羟基(‑OH)能够发生化学键合，另一方面，由于长链烃基的相互缠绕，使无机粉体面被硬脂酸单分子层包覆，形成充分包覆，钝化ZnO纳米晶表面缺陷，从而形成有效的包覆改性。
【技术实现步骤摘要】
一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法
本专利技术涉及一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法，属于太阳能电池材料
技术介绍
从光电转化而言，高效太阳能电池应使吸收进入电池的光子产生电子-空穴对，分离的电子、空穴都能被分别收集到电极两端，形成电流，对外做功。减少光生载流子在输运过程中，由于材料自身性质以及由表面和体内复合而造成的电压或电流损失，亦是极为重要的。在太阳能电池中，各个功能层材料在制备过程中难免会存在缺陷，这些薄膜内部和界面缺陷态会在载流子传输过程中形成较多的俘获及复合中心，会增大载流子在传输过程中的复合几率，显著降低器件的光生电流。因此，针对界面层及光活性层的缺陷钝化就成为各种电池中减少缺陷复合损失的必要手段。在聚合物太阳能电池中，影响电池器件性能的主要因素有两点：一是给体共轭聚合物的本征性质，例如吸收范围、消光系数、迁移率以及与富勒烯的混溶性等；另一个就是电池器件结构中的各个界面的性质。为了最大化改善基于某种聚合物的器件性能，抑制电荷复合，增强电荷转移、传输、收集的效率尤为重要。无机金属氧化物广泛被用作为界面材料来修饰电极功函和调节界面性质。比如ZnO，TiO2，MoO3和WO3等。其中，ZnO纳米晶具有极高的光学透过性、较高的电子迁移率以及通过离子掺杂可调的光学和电学性质等优点，从而被广泛地用作聚合物太阳能电池中的电子传输层。然而ZnO纳米晶表面存在大量缺陷以及成膜过程中较差的大范围空间分布均一性限制了其在器件中的实际应用。因此钝化ZnO纳米晶表面缺陷变得尤为重要，这对进一步改善器件性能具有重要影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对氧化锌制备太阳能电池界面材料时ZnO纳米晶表面存在大量缺陷以及成膜过程中较差的大范围空间分布均一性限制了其在器件中的实际应用的问题，提供了一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、10～15份质量分数0.1％醋酸锌溶液和10～15份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于保温反应，收集反应液并离心分离，收集下层沉淀；（2）按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置6～8h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、15～20份氯仿和3～5份滤饼，超声分散，得分散浆液；（3）调节分散浆液pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量45～50份改性液、10～15份六偏磷酸钠和25～30份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并调节pH至9.0，静置反应，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒；（4）按重量份数计，分别称量45～50份丙酮、将10～15份纳米氧化锌颗粒和6～8份硬脂酸置于烧杯中，搅拌混合并置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，真空冷冻干燥并研磨过筛，即可制备得致密包覆改性型太阳能电池界面材料。步骤（1）所述的保温反应为在55～65℃下保温反应2～3h。步骤（1）所述的离心分离速率为1000～1500r/min。步骤（3）所述的调节分散浆液pH至9.5采用的是质量分数10％氢氧化钠溶液。步骤（3）所述的搅拌混合并调节pH至9.0采用的是质量分数1％硫酸。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术技术方案通过硅酸钠为原来哦对纳米氧化锌材料表面进行包覆，通过与氧化锌材料表面的活性基团发生化学反应，形成一层硅膜，通过颗粒表面带有的OH基团的硅膜缩聚生成硅烷链的聚合硅胶进行包覆形成致密包覆改性层，改善材料表面性能，降低其团聚性能；（2）本专利技术技术方案还通过硬脂酸进行改性，硬脂酸属于水溶性酸，是一种阴离子表面活性剂，其分子的一端为长链烃基，与聚合物有一定的相容性，另一端为极性基，通过硬脂酸改性无机粉体时，一方面，硬脂酸分子中的羧基(-COOH)与无机粉体表面的羟基(-OH)能够发生化学键合，另一方面，由于长链烃基的相互缠绕，使无机粉体面被硬脂酸单分子层包覆，形成充分包覆，钝化ZnO纳米晶表面缺陷，从而形成有效的包覆改性。具体实施方式按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、10～15份质量分数0.1％醋酸锌溶液和10～15份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于55～65℃下保温反应2～3h，收集反应液并置于1000～1500r/min下离心分离10～15min，收集下层沉淀并按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置6～8h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、15～20份氯仿和3～5份滤饼，在200～300W下超声分散10～15min，得分散浆液；用质量分数10％氢氧化钠溶液调节pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量45～50份改性液、10～15份六偏磷酸钠和25～30份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％硫酸调节pH至9.0，静置反应6～8h，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份丙酮、将10～15份纳米氧化锌颗粒和6～8份硬脂酸置于烧杯中，搅拌混合并置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，真空冷冻干燥并研磨过200目筛，即可制备得致密包覆改性型太阳能电池界面材料。按重量份数计，分别称量45份甲醇、10份质量分数0.1％醋酸锌溶液和10份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于55℃下保温反应2h，收集反应液并置于1000r/min下离心分离10min，收集下层沉淀并按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置6h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量45份甲醇、15份氯仿和3份滤饼，在200W下超声分散10min，得分散浆液；用质量分数10％氢氧化钠溶液调节pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量45份改性液、10份六偏磷酸钠和25份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％硫酸调节pH至9.0，静置反应6h，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒，按重量份数计，分别称量45份丙酮、将10纳米氧化锌颗粒和6份硬脂酸置于烧杯中，搅拌混合并置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，真空冷冻干燥并研磨过200目筛，即可制备得致密包覆改性型太阳能电池界面材料。按重量份数计，分别称量47份甲醇、12份质量分数0.1％醋酸锌溶液和12份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于57℃下保温反应2h，收集反应液并置于1250r/min下离心分离12min，收集下层沉淀并按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置7h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量47份甲醇、12份氯仿和4份滤饼，在250W下超声分散12min，得分散浆液；用质量分数10％氢氧化钠溶液调节pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量47份改性液、12份六偏磷酸钠和27份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并用质量分数1％硫酸调节pH至9.0，静置反应7h，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒，按重量份数计，分别称量47份丙酮、将12份纳米氧化锌颗粒和7份硬脂酸置于烧杯中，搅拌混合并置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，真空冷冻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、10～15份质量分数0.1％醋酸锌溶液和10～15份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于保温反应，收集反应液并离心分离，收集下层沉淀；（2）按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置6～8h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、15～20份氯仿和3～5份滤饼，超声分散，得分散浆液；（3）调节分散浆液pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量45～50份改性液、10～15份六偏磷酸钠和25～30份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并调节pH至9.0，静置反应，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒；（4）按重量份数计，分别称量45～50份丙酮、将10～15份纳米氧化锌颗粒和6～8份硬脂酸置于烧杯中，搅拌混合并置于研钵中，研磨分散并收集分散浆液，真空冷冻干燥并研磨过筛，即可制备得致密包覆改性型太阳能电池界面材料。
【技术特征摘要】
1.一种致密包覆改性型太阳能电池界面材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、10～15份质量分数0.1％醋酸锌溶液和10～15份质量分数0.1％氢氧化钾溶液置于三角烧瓶中，搅拌混合并置于保温反应，收集反应液并离心分离，收集下层沉淀；（2）按质量比1:5，将下层沉淀添加至甲醇中，搅拌混合并静置6～8h，过滤并收集滤饼，按重量份数计，分别称量45～50份甲醇、15～20份氯仿和3～5份滤饼，超声分散，得分散浆液；（3）调节分散浆液pH至9.5，搅拌混合得改性液，再按重量份数计，分别称量45～50份改性液、10～15份六偏磷酸钠和25～30份硅酸钠置于烧杯中，搅拌混合并调节pH至9.0，静置反应，过滤并收集滤饼，得包覆改性纳米氧化锌颗粒；（4）按重量份数计，分别称量45～50份丙酮、将10～15份纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘菊花，韩桂林，
申请(专利权)人：佛山腾鲤新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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