一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及能源材料技术领域，尤其涉及一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法，制备方法包括步骤：在盐类衬底表面制备热电薄膜；在热电薄膜表面旋涂有机物衬底，得到含有类自支撑衬底的热电薄膜；将含有类自支撑衬底的热电薄膜浸渍在水中，待盐类衬底溶解后得到类自支撑柔性无机热电薄膜。利用盐类衬底具有一定支撑作用且易溶解于水的特性，作为制备热电薄膜的衬底，然后通过水将盐类衬底溶解，得到具有柔韧性较好的类自支撑柔性无机热电薄膜；同时，该方法制备成本低，容易制作制冷器件，更容易实现产业化推广。并且，易于控制薄膜成分和薄膜生长方式，所制备的薄膜质量好，可靠性高，易重复，薄膜体积较小。薄膜体积较小。薄膜体积较小。

【技术实现步骤摘要】
一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及能源材料
，尤其涉及一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]热电材料能够实现热能和电能的相互转换，随着当今可穿戴设备及器件小型化、微型化的快速发展，人们对能够持续稳定可靠提供电能的柔性能源器件的需求愈加广阔；而且热电材料在能够提供电能的基础上，可以实现为器件散热等功能，对提升微型电子器件性能和小型制冷器的发展提供了可能。
[0003]以往的热电薄膜要与载体融合制成器件，承载体会对薄膜器件造成一些影响，在一定程度上影响器件性能，无法满足器件工作要求；对于一些微型化的电子元器件，因为薄膜固定在载体上，体积较大，且柔韧性较差，无法用于可穿戴产品，限制了热电薄膜的应用前景。
[0004]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法，旨在解决现有热电薄膜体积较大且柔韧性较差的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，包括步骤：
[0008]提供盐类衬底；
[0009]在所述盐类衬底表面制备热电薄膜；
[0010]在所述热电薄膜表面制备有机物衬底，得到含有类自支撑衬底的热电薄膜；
[0011]将所述含有类自支撑衬底的热电薄膜浸渍在水中，待所述盐类衬底溶解后得到类自支撑柔性无机热电薄膜。/>[0012]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，所述盐类衬底的材质选自钠盐、钾盐、硝酸盐、铵盐、小苏打中的一种。
[0013]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，所述热电薄膜包括Sb2Te3薄膜、SnSe薄膜、Bi2Te3薄膜、Cu2Se薄膜中的一种。
[0014]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，所述有机物衬底的材质包括Su
‑8‑
2002光刻胶、AZ P4620、SPR220中的一种。
[0015]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，在所述盐类衬底表面制备热电薄膜的方法包括物理气相沉积、单质共溅射、合金靶溅射、单质共蒸发、化合物蒸发、化学反应合成中的一种。
[0016]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，所述类自支撑柔性无机热电薄膜为类自支撑柔性Sb2Te3薄膜，制备方法包括步骤：
[0017]在NaCl衬底上镀Sb薄膜；
[0018]在玻璃衬底上镀Te薄膜；
[0019]将所述Sb薄膜和所述Te薄膜进行加热贴合处理，得到具有NaCl衬底的Sb2Te3薄膜；
[0020]在Sb2Te3薄膜表面旋涂Su
‑8‑
2002光刻胶，依次经第一次加热处理、曝光处理、第二次加热处理，得到含有类自支撑衬底的Sb2Te3薄膜；
[0021]将所述含有类自支撑衬底的Sb2Te3薄膜浸渍在水中，待所述NaCl衬底溶解后得到类自支撑柔性Sb2Te3薄膜。
[0022]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，在NaCl衬底上镀Sb薄膜时，镀膜气压为4.5*E
‑
5mtorr，蒸发功率为22W，蒸发功率速率为2W/min；
[0023]在玻璃衬底上镀Te薄膜时，镀膜气压为4.5*E
‑
5mtorr，蒸发功率为20W，蒸发功率速率为2W/min。
[0024]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，所述加热贴合处理的温度为340
‑
360℃，所述加热贴合处理的时间为25
‑
35min。
[0025]所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其中，待所述NaCl衬底溶解后，还包括烘干处理；所述烘干处理的温度为60
‑
80℃，所述烘干处理的时间为10
‑
20min。
[0026]一种类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法制得的类自支撑柔性无机热电薄膜。
[0027]有益效果：本专利技术提供一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法，所述类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法包括步骤：提供盐类衬底；在所述盐类衬底表面制备热电薄膜；在所述热电薄膜表面旋涂有机物衬底，得到含有类自支撑衬底的热电薄膜；将所述含有类自支撑衬底的热电薄膜浸渍在水中，待所述盐类衬底溶解后得到类自支撑柔性无机热电薄膜。本专利技术利用盐类衬底具有一定支撑作用且易溶解于水的特性，作为制备热电薄膜的衬底，然后通过水将盐类衬底溶解，得到具有柔韧性较好的类自支撑柔性无机热电薄膜；同时，该方法无需制备复合靶材或者复合粉末，且可与多种方法结合制备薄膜，制备成本低，容易制作制冷器件，更容易实现产业化推广。并且，易于控制薄膜成分和薄膜生长方式，所制备的薄膜质量好，可靠性高，易重复，薄膜体积较小。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一种类自支撑柔性无机热电薄膜制备方法的工艺流程示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例1类自支撑柔性Sb2Te3薄膜中光刻胶面的实物示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例1类自支撑柔性Sb2Te3薄膜中Sb2Te3薄膜面的实物示意图。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供一种类自支撑柔性无机热电薄膜及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。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。
[0032]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义
来解释。
[0033]如图1所示，本专利技术提供一种类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，包括步骤：
[0034]步骤S10：提供盐类衬底；
[0035]步骤S20：在所述盐类衬底表面制备热电薄膜；
[0036]步骤S30：在所述热电薄膜表面制备有机物衬底，得到含有类自支撑衬底的热电薄膜；
[0037]步骤S40：将所述含有类自支撑衬底的热电薄膜浸渍在水中，待所述盐类衬底溶解后得到类自支撑柔性无机热电薄膜。
[0038]本实施方式中，利用所述盐类衬底具有一定支撑作用且易水溶解的特性，作为制备热电薄膜的临时衬底，然后在所述热电薄膜表面旋涂有机物衬底，形成类自支撑衬底，最后再利用盐类衬底溶于水的特点，将所述盐类衬底进行去除，得到类自支撑柔性无机热电薄膜；采用该方法制得的热电薄膜具有体积小和柔韧性好的优势，应用场景较为广泛。且该方法无需制备复合靶材或者复合粉末，可与多种方法结合制备薄膜，制备成本低，容易制作制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供盐类衬底；在所述盐类衬底表面制备热电薄膜；在所述热电薄膜表面制备有机物衬底，得到含有类自支撑衬底的热电薄膜；将所述含有类自支撑衬底的热电薄膜浸渍在水中，待所述盐类衬底溶解后得到类自支撑柔性无机热电薄膜。2.根据权利要求1所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述盐类衬底的材质选自钠盐、钾盐、硝酸盐、铵盐、小苏打中的一种。3.根据权利要求1所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述热电薄膜包括Sb2Te3薄膜、SnSe薄膜、Bi2Te3薄膜、Cu2Se薄膜中的一种。4.根据权利要求1所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机物衬底的材质包括Su
‑8‑
2002光刻胶、AZ P4620、SPR220中的一种。5.根据权利要求1所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，在所述盐类衬底表面制备热电薄膜的方法包括物理气相沉积、单质共溅射、合金靶溅射、单质共蒸发、化合物蒸发、化学反应合成中的一种。6.根据权利要求1所述的类自支撑柔性无机热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述类自支撑柔性无机热电薄膜为类自支撑柔性Sb2Te3薄膜，所述类自支撑柔性Sb2Te3薄膜的制备方法包括步骤：在NaCl衬底上镀Sb薄膜；在玻璃衬底上镀Te薄膜；将所述Sb薄膜和所述Te薄膜进行加热贴合处理，得到具有NaCl衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑壮豪，吴博，陈跃星，梁广兴，范平，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：