一种双钙钛矿柔性铁电薄膜及其制备方法技术

技术编号:20223638 阅读:42 留言:0更新日期:2019-01-28 21:41
本发明专利技术公开了一种双钙钛矿柔性铁电薄膜及其制备方法,属于电子功能材料与器件技术领域,该铁电薄膜化学通式为Bi2FeMo0.7Ni0.3O6的材料,本发明专利技术寻找了一种合适的金属箔(镍箔)柔性基底设计了一种具有垂直结构的双钙钛矿柔性铁电薄膜;该柔性基底具有延展性好及成本低廉等优点,有利于实现柔性电池卷对卷的生产工艺,对电池的大面积连续生产更具有经济价值;本发明专利技术能够获得稳定性较好的柔性双钙钛矿铁电薄膜,以及良好的光伏性能和光电转化效率,这些研究对于新型光电子、光伏材料的开发与应用具有重要的科学价值与研究意义。

【技术实现步骤摘要】
一种双钙钛矿柔性铁电薄膜及其制备方法
本专利技术具体涉及一种双钙钛矿柔性铁电薄膜及其制备方法,属于电子功能材料与器件

技术介绍
当今社会,人类对能源有着极大的渴求,但是随之面临的问题就是传统化石能源消耗所带来的高污染问题,因此,人们迫切需要新的绿色环保能源来替代传统的非可再生能源,以解决能源短缺和环境污染问题;可再生与清洁能源的开发和利用成为解决传统能源问题的重要途径;太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力;太阳能光伏发电技术可以将太阳能直接转化为电能,是太阳能利用的一种重要形式。铁电光伏材料,由于其具有窄的光带隙、良好的载流子传输和强的可见光、红外吸收等特点,机械、化学、热稳定且制造成本低等优点,因此在太阳能转换应用上越来越多地受到国内外研究者的关注;以柔性镍箔材料为衬底的柔性铁电光伏薄膜具有良好的机械稳定性不仅可以实现卷轴式大规模生产,进一步降低成本,还具有可卷曲性和重量轻的特点,使其携带方便、应用更加广泛;作为完全不同于传统p-n结光伏效应的独特光伏材料体系,光激发载流子的分离由铁电极化驱动不同于半导体异质结中的典型光伏效应,而且输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双钙钛矿柔性铁电薄膜,其特征在于,所述铁电薄膜包括从下到上的镍箔基片、LaNiO3底电极、Bi2FeMo0.7Ni0.3O6双钙钛矿柔性铁电薄膜、镀有金的上电极。

【技术特征摘要】
1.一种双钙钛矿柔性铁电薄膜,其特征在于,所述铁电薄膜包括从下到上的镍箔基片、LaNiO3底电极、Bi2FeMo0.7Ni0.3O6双钙钛矿柔性铁电薄膜、镀有金的上电极。2.一种双钙钛矿柔性铁电薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:制备LaNiO3稳定胶体;步骤S2:制备Bi2FeMo0.7Ni0.3O6稳定胶体;步骤S3:制备Bi2FeMo0.7Ni0.3O6双钙钛矿柔性铁电薄膜;步骤S4:制备镀有金的上电极;其中步骤S1具体包括:步骤S101:通过恒温磁力搅拌器在第一预设温度下搅拌盛放于烧杯A中的乙酸镍、硝酸镧、去离子水和乙酸,直至乙酸镍、硝酸镧完全溶解,得到第一混合物;搅拌时长为第一预设时间;步骤S102:通过恒温磁力搅拌器将步骤S101中得到的第一混合物搅拌冷却至室温;步骤S103:向步骤S102冷却后的第一混合物中加入甲酰胺得到稳定的澄清透明的LaNiO3胶体;步骤S104:用中速定量滤纸对步骤S103得到的LaNiO3胶体进行过滤,得到LaNiO3稳定胶体;其中,乙酸镍与硝酸镧摩尔比为1:1,去离子水与乙酸质量比为1:5,甲酰胺与去离子水质量比为1:5,LaNiO3稳定胶体的浓度为0.2mol/L;步骤S2具体包括:步骤S201:通过恒温磁力搅拌器搅拌盛放于烧杯B中的硝酸铋、乙二醇甲醚,直至硝酸铋完全溶解于乙二醇甲醚中,得到第二混合物;步骤S202:通过恒温磁力搅拌器在第二预设温度下搅拌盛放于烧杯C中的乙酸镍、乙二醇甲醚,直至乙酸镍完全溶解于乙二醇甲醚中,得到第三混合物,冷却备用;步骤S203:向步骤S201得到的第二混合物中加入硝酸铁,待硝酸铁完全溶解后,将步骤S202得到第三混合物倒入B烧杯中与之充分混合,得到第四混合物;步骤S204:向步骤S203得到的第四混合物中加入柠檬酸至完全溶解得到第五混合物;步骤S205:向步骤S204得到的第五混合物中加入钼酸铵,溶解第二预定时间,得到稳定的暗红色澄清透明Bi2FeMo0.7Ni0.3O6胶体;其中,Bi2FeMo0.7Ni0.3O6稳定胶体的浓度为0.1mol/L,钼酸铵与乙酸镍摩尔比为0.7:0.3进行配比;步骤S3包括:步骤S301:在预定旋转速度下采用旋涂工艺向镍箔基片上旋涂LaNiO3稳定胶体第三预定时间,在镍箔基片上形成LaNiO3湿凝胶膜;采用第一热处理工艺对LaNiO3湿凝胶膜进行热处理,在镍箔基片上形成LaNiO3薄膜;多次重复上述甩胶工艺、第一热处理工艺来控制LaNiO3薄膜的厚度;步骤S302:将步骤S301得到的LaNiO3薄膜在第三预定温度下进行第二热处理第四预定时间,得到LaNiO3底电极;步骤S303:在预定旋转速度下,采用旋涂工艺向步骤S302得到的LaNiO3底电极上旋涂Bi2FeMo0.7Ni0.3O6稳定胶体第五预定时间,形成Bi2FeMo0.7Ni0.3O6湿凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雍崔霞霞郝喜红孙宁宁杜金华李晓伟张奇伟
申请(专利权)人:内蒙古科技大学
类型:发明
国别省市:内蒙古,15

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