一种Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜的制备方法，将分析纯的Ｂｉ（ＮＯ↓［３］）↓［３］.５Ｈ↓［２］Ｏ加入蒸馏水中所得溶液记为Ａ；向Ａ溶液中加入分析纯的Ｎａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］和柠檬酸三钠所得溶液记为Ｂ；将分析纯的ＳｎＣｌ↓［２］.２Ｈ↓［２］Ｏ加入蒸馏水中所得溶液记为Ｃ；向Ｂ溶液中加入Ｃ溶液，所得溶液记为Ｄ；将Ｄ溶液置于电沉积装置中，将ＩＴＯ玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴极恒电压沉积的方式在ＩＴＯ玻璃基板上制备Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］薄膜；沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即得到Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜。本发明专利技术采用电沉积法制备得到微观形貌均匀的Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜。此方法设备简单，操作简便，无需昂贵的真空装置，可低成本高效的得到Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Sn惨杂Bi2S3材料的制备方法，具体涉及一种Sn掺杂Bi&光学薄膜的制备方法。
技术介绍
B:US3是一种重要的半导体材料，其禁带宽度为1.2 1.7eV， Bi2S3薄膜材料非常适用于太阳能电池的光吸收层。迄今为止，许多研究者运用离子液法、热溶剂法、水热法、微波水热法等方法已经成功地合成出了不同结构的Bi2S3纳米材料如赵荣祥、徐铸德、李赫和许慧丽等人采用硝酸铋和硫脲为先驱原料，以离子液为反应介质，合成了硫化铋单晶纳米棒；Sheng-Cong Liufu， Li-DongChen， QunWang等利用水热处理法在较低温度制得了结晶完整、均匀的纳米Bi2S满膜，得到的硫化铋晶体为单晶，沿(001)晶面生长；Wen-hui Li通过微波水热法合成了Bi2S3纳米线。到目前为止，电沉积法制备Sn掺杂Bi2S3薄膜的制备还未见报道。电沉积法在工艺上易通过改变电参数、电解液成分等条件来控制薄膜的化学成分、结晶组织和晶粒大小，无需高真空条件和昂贵的设备
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种工艺简单、制备成本低、反应周期短的Sn掺杂 Bi2S3光学薄膜的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是1) 首先将分析纯的Bi(N03)z5H20加入蒸馏水中，并将其置于超声波发 生器中超声分散，配制成Br浓度为0.01mol/L 0.5mol/L的透明溶液，所得 溶液记为A;2) 然后，向A溶液中加入分析纯的Na2S203和柠檬酸三钠，使得混合溶液 中: : =1:4 7:1的摩尔比，搅拌下调节pH值为4. 3 6. 5， 所得溶液记为B;3) 将分析纯的SnCl2*2H20加入蒸馏水中，配置成Sn2+离子浓度为 1. 25mmol/L的透明溶液，所得溶液记为C;4) 向B溶液中加入B溶液0. 2% 5%体积分数的C溶液，形成前驱物溶 液，所得溶液记为D;5) 将D溶液置于电沉积装置中，将ITO玻璃基板在乙醇中超声清洗作为 阴极，采用石墨为阳极，用阴极恒电压沉积的方式在ITO玻璃基板上制备Sn 掺杂Bi2S3薄膜；沉积电压为0. 5 10V，沉积时间为10 30min,沉积结束后 将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。本专利技术的有益效果是采用电沉积法制备得到微观形貌均匀的Sn掺杂 Bi2S3光学薄膜。此方法设备简单，操作简便，无需昂贵的真空装置，可低成 本高效的得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的Sn掺杂Bi2S3光学薄膜的X-射线衍射(XRD) 图谱，其中横坐标为衍射角2 e ，单位为度；纵坐标为衍射峰强度，单位为cps(每秒计数)；图2为本专利技术实施例1制备的Sn惨杂Bi2S3光学薄膜的原子力显微镜(AFM)照片。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例l:首先将分析纯的Bi(N03)3，5H20加入蒸馏水中，并将其置于超声波发生器中超声分散，配制成Bi3+浓度为0. 0125mol/L的透明溶液，所得溶液记为A;然后，向A溶液中加入分析纯的1^&03和柠檬酸三钠，使得混合溶液中: =1:5:1的摩尔比，搅拌下调节pH值为4. 5,所得溶液记为B;将分析纯的SnCl2，2H20加入蒸馏水中，配置成Sn2+离子浓度为1. 25mmol/L的透明溶液，所得溶液记为C;向B溶液中加入B溶液1%体积分数的C溶液，形成前驱物溶液，所得溶液记为D;将D溶液置于电沉积装置中，将ITO玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴极恒电压沉积的方式在ITO玻璃基板上制备Sn惨杂Bi&薄膜；沉积电压为IV，沉积时间为20min，沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。将所得的Sn掺杂Bi&薄膜用日本理学D/max2000PC X-射线衍射仪分析样品，发现产物为JCPDS编号为29-0252的正交相Bi2SrvxS9 (图1)。将该样品用SPA400-SPI3800N型原子力显微镜对薄膜的表面显微结构(图2)进行观察，从照片可以看出所制备的薄膜表面呈现均匀的、长簇状的Bi2Sr^S9晶粒。实施例2:首先将分析纯的Bi(N03)3，5恥加入蒸馏水中，并 其置于超声波发生器中超声分散，配制成Bi"浓度为0. 02mol/L的透明溶液，所得溶液记为A;然后，向A溶液中加入分析纯的Na2SA和柠檬酸三钠，使得混合溶 液中: =1:6:1的摩尔比，搅拌下调节pH值为5. 5,所得 溶液记为B;将分析纯的SnCl"2H20加入蒸馏水中，配置成Sn2+离子浓度为 1. 25mmol/L的透明溶液，所得溶液记为C;向B溶液中加入B溶液0. 2%体积 分数的C溶液，形成前驱物溶液，所得溶液记为D;将D溶液置于电沉积装 置中，将ITO玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴 极恒电压沉积的方式在ITO玻璃基板上制备Sn掺杂Bi2S3薄膜；沉积电压为 2V，沉积时间为10min，沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即 得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。实施例3:首先将分析纯的Bi (N03)3 5H20加入蒸馏水中，并将其置于超 声波发生器中超声分散，配制成Bi"浓度为0. 03mol/L的透明溶液，所得溶液 记为A;然后，向A溶液中加入分析纯的1^25203和柠檬酸三钠，使得混合溶 液中: =1:7:1的摩尔比，搅拌下调节pH值为6. 5 ，所得 溶液记为B;将分析纯的SnCl2 2H20加入蒸馏水中，配置成5,离子浓度为 1. 25mmol/L的透明溶液，所得溶液记为C;向B溶液中加入B溶液0. 8%体积 分数的C溶液，形成前驱物溶液，所得溶液记为D;将D溶液置于电沉积装 置中，将ITO玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴 极恒电压沉积的方式在ITO玻璃基板上制备Sn掺杂Bi&薄膜；沉积电压为 3V，沉积时间为10min，沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即 得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。实施例4:首先将分析纯的Bi(N03)3，5H20加入蒸馏水中，并将其置于超 声波发生器中超声分散，S己制成Bi3+浓度为0.01mol/L的透明溶液，所得溶液 记为A;然后，向A溶液中加入分析纯的1^^203和柠檬酸三钠，使得混合溶液中: : =1:4:1的摩尔比，搅拌下调节pH值为4. 3，所得 溶液记为B;将分析纯的SnCl"2H20加入蒸馏水中，配置成Sn2+离子浓度为 1. 25咖ol/L的透明溶液，所得溶液记为C;向B溶液中加入B溶液2%体积分 数的C溶液，形成前驱物溶液，所得溶液记为D;将D溶液置于电沉积装置 中，将ITO玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴极 恒电压沉积的方式在ITO玻璃基板上制备Sn掺杂Bi2S3薄膜；沉积电压为 1.5V，沉积时间为25min，沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干， 即得到Sn掺杂Bi2S3光学薄膜。实施例5:首先将分析纯的Bi(N03)3，5H20加入蒸馏水中，并将其置于超 声波发生器中超声分散，配制成Bi3+浓度为0.2mol/L的透明溶液，所得溶液 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜的制备方法，其特征在于： １）首先将分析纯的Ｂｉ（ＮＯ↓［３］）↓［３］.５Ｈ↓［２］Ｏ加入蒸馏水中，并将其置于超声波发生器中超声分散，配制成Ｂｉ↑［３＋］浓度为０．０１ｍｏｌ／Ｌ～０．５ｍｏｌ／ Ｌ的透明溶液，所得溶液记为Ａ； ２）然后，向Ａ溶液中加入分析纯的Ｎａ↓［２］Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］和柠檬酸三钠，使得混合溶液中［Ｂｉ↑［３＋］］∶［Ｓ↓［２］Ｏ↓［３］↑［２－］］∶［Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］↑［３－］］＝１∶４～７∶ １的摩尔比，搅拌下调节ｐＨ值为４．３～６．５，所得溶液记为Ｂ； ３）将分析纯的ＳｎＣｌ↓［２］.２Ｈ↓［２］Ｏ加入蒸馏水中，配置成Ｓｎ↑［２＋］离子浓度为１．２５ｍｍｏｌ／Ｌ的透明溶液，所得溶液记为Ｃ； ４）向Ｂ溶液中加入Ｂ溶液０．２％ ～５％体积分数的Ｃ溶液，形成前驱物溶液，所得溶液记为Ｄ； ５）将Ｄ溶液置于电沉积装置中，将ＩＴＯ玻璃基板在乙醇中超声清洗作为阴极，采用石墨为阳极，用阴极恒电压沉积的方式在ＩＴＯ玻璃基板上制备Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］薄膜；沉积电压为０ ．５～１０Ｖ，沉积时间为１０～３０ｍｉｎ，沉积结束后将所制备的薄膜在空气中自然晾干，即得到Ｓｎ掺杂Ｂｉ↓［２］Ｓ↓［３］光学薄膜。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，王艳，曹丽云，朱辉，吴建鹏，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[]
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