一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，本发明专利技术以六水合氯化铕、四水合乙酸锰以及醋酸锌为原料，制备Zn

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料制备
，特别涉及一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，能源和环境的突出问题成为人类不得不重视的重大问题。太阳能，是一种可再生能源。是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式：辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
[0003]自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
[0004]光伏电池利用清洁的可再生能源解决人类社会对能源需求，发挥着越来越重要的作用。薄膜太阳能电池的研究在一定程度上降低了硅基太阳能电池的生产成本。为了提高对太阳能的利用率，有效的方法有增加光伏电池的吸收面积，而现有的光伏电池阳极工作效率较低，薄膜材料制备成本仍然很高，不足以代替传统能源模式。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，采用一种简单的制备工艺和制备原料得到的薄膜材料具有优越的光电转化性。其具体由以下技术方案加以实现：一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：（1）称取1.9-2.2克六水合氯化铕与7.3-7.7克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入20-25毫升摩尔浓度为0.20-0.24摩尔/升的醋酸锌水溶液和15-20毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为23-26%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46-50℃，以300-340转/分钟的速度持续搅拌混合35-40分钟，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在140-160℃下保温反应18-20小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3-4次，然后在70-75℃真空干燥箱中干燥12-15小时，研磨成粉得到Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料，将制备得到的纳米多金属元素材料与无水乙醇、松油醇和乙基纤维素按照质量比为7.2-7.5:14.0-14.6:9.5-10.0：1.2-1.3的比例混合，超声处理10-12分钟，得到胶体状浆料；进一步的，所述Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料粒径大小在70-90纳米之间。
[0006]（2）将制备得到的胶体状浆料通过电泳沉积方法沉积至阳极基板上，沉积电压为19-23伏，电极间距为5-8厘米，电泳时间为4.0-4.5分钟，得到阳极薄膜材料，置于80-90℃烘箱中进行干燥3-4小时，最后将干燥的薄膜置于管式炉中，以6.5-7.0℃/分钟的速度升温，在430-460℃下烧结35-45分钟，随炉自然冷却至室温即可。
[0007]优选的，所述阳极基板为钛、硅元素半导体材料。
[0008]优选的，所述阳极基板为依次经过酯基季铵盐洗涤剂、丙酮和无水乙醇超声清洗25-30分钟后的基板。
[0009]本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有光伏电池阳极工作效率较低的问题，本专利技术提供了一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，本专利技术以六水合氯化铕、四水合乙酸锰以及醋酸锌为原料，制备Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料，采用电泳沉积方法沉积至阳极基板上制备阳极薄膜材料，使得薄膜呈现多孔疏松结构，增大了活性位点的暴露面积，提高了材料的电学性能，所形成的薄膜材料具有高热稳定性，制备成本低，制备得到的Zn-Mn-Eu多金属元素纳米颗粒材料比表面积达到136-140平方米/ 克，均匀的分布在薄膜中，有利于薄膜电学性质中小极化子的跃迁和光学性质中的吸收光子发生电子能级跃迁，具有更显著的吸电子效应，提高电子传输速度，有利于获得理想的光电流，提高了光电转化率，促进了太阳能资源可持续发展，能够满足人们对节能环保要求的现实意义，显著促进现代化光伏能源电池的快速发展以及资源可持续发展，为光伏电池高效化走进市场奠定了基础。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。
[0011]实施例1一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：（1）称取1.9克六水合氯化铕与7.3克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入20毫升摩尔浓度为0.20摩尔/升的醋酸锌水溶液和15毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为23%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46℃，以300转/分钟的速度持续搅拌混合35分钟，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在140℃下保温反应18小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次，然后在70℃真空干燥箱中干燥12小时，研磨成粉得到Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料，将制备得到的纳米多金属元素材料与无水乙醇、松油醇和乙基纤维素按照质量比为7.2:14.0:9.5：1.2的比例混合，超声处理10分钟，得到胶体状浆料；所述Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料粒径大小在70-90纳米之间。
[0012]（2）将制备得到的胶体状浆料通过电泳沉积方法沉积至阳极基板上，沉积电压为19伏，电极间距为5厘米，电泳时间为4.0分钟，得到阳极薄膜材料，置于80℃烘箱中进行干燥3小时，最后将干燥的薄膜置于管式炉中，以6.5℃/分钟的速度升温，在430℃下烧结35分钟，随炉自然冷却至室温即可。
[0013]所述阳极基板为钛、硅元素半导体材料。
[0014]所述阳极基板为依次经过酯基季铵盐洗涤剂、丙酮和无水乙醇超声清洗25分钟后的基板。
[0015]实施例2一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：（1）称取2.0克六水合氯化铕与7.5克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入23毫升摩尔浓度
为0.22摩尔/升的醋酸锌水溶液和18毫升由聚乙二醇600与水配制得到的质量浓度为24%的聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至48℃，以320转/分钟的速度持续搅拌混合38分钟，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在150℃下保温反应19小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次，然后在72℃真空干燥箱中干燥13小时，研磨成粉得到Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料，将制备得到的纳米多金属元素材料与无水乙醇、松油醇和乙基纤维素按照质量比为7.3:14.3:9.8：1.25的比例混合，超声处理11分钟，得到胶体状浆料；所述Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料粒径大小在70-90纳米之间。
[0016]（2）将制备得到的胶体状浆料通过电泳沉积方法沉积至阳极基板上，沉积电压为21伏，电极间距为6.5厘米，电泳时间为4.2分钟，得到阳极薄膜材料，置于85℃烘箱中进行干燥3.5小时，最后将干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池阳极薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）称取1.9-2.2克六水合氯化铕与7.3-7.7克四水合乙酸锰，置于烧杯中，加入20-25毫升醋酸锌水溶液和15-20毫升聚乙二醇水溶液，置于磁力搅拌器上，水浴加热至46-50℃，以300-340转/分钟的速度持续搅拌混合35-40分钟，将混合物转移至反应釜中，放入烘箱中，在140-160℃下保温反应18-20小时，自然冷却至室温，将得到的沉淀物进行离心分离，依次使用去离子水和无水乙醇交替洗涤3-4次，然后在70-75℃真空干燥箱中干燥12-15小时，研磨成粉得到Zn-Mn-Eu纳米多金属元素材料，将制备得到的纳米多金属元素材料与无水乙醇、松油醇和乙基纤维素按照质量比为7.2-7.5:14.0-14.6:9.5-10.0：1.2-1.3的比例混合，超声处理10-12分钟，得到胶体状浆料；（2）将步骤（1）制备得到的胶体状浆料通过电泳沉积方法沉积至阳极基板上，沉积电压为19-23伏，电极间距为5-8厘米，电泳时间为4.0-4.5分...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭平，
申请(专利权)人：含山县领创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：