System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法技术_技高网

一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法技术

技术编号:40435663 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 23:00
本发明专利技术属于半导体材料技术领域,本发明专利技术具体公开了一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,本发明专利技术创造性的将碲粉、镉粉、碲化镉粉进行共混,其中碲粉、镉粉能够作为活性剂,调整碲化镉粉末的活性并提高碲化镉粉末的致密度,而后将锌源、硒源与碳纳米管通过水热法的方法原位掺杂至碲化镉,改变碲化镉的能带结构,提高光吸收效率,并提高导电性能,提高载流子迁移率,进而显著提高光电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料,具体涉及一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法


技术介绍

1、随着科技的不断发展,对高效、环保的太阳能电池的需求日益增长。碲化镉(cdte)作为一种重要的半导体材料,因其直接带隙结构和高吸收系数等优点,在太阳能电池领域具有广泛的应用前景。然而,碲化镉的光电性能受到多种因素的影响,如材料纯度、缺陷、杂质等。为了提高碲化镉的光电性能,研究者们尝试了多种方法,其中掺杂是一种有效的方法。

2、掺杂是指通过引入其他元素来改变材料的性质,以实现对其光电性能的优化。在碲化镉中掺入不同的元素,可以起到不同的作用。然而,现有的掺杂方法仍存在一些问题,如掺杂元素的选择、掺杂工艺的控制、掺杂后材料性能的性能等。

3、鉴于此,提出本申请。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,本专利技术的掺杂方法能够改变碲化镉薄膜的能带结构,大幅度光电转换效率。

2、本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案:

3、一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,包括以下步骤:

4、(1)将碲粉、镉粉、碲化镉粉混合均匀,得到混合粉体;

5、(2)将六水合硝酸锌加入到水中,搅拌均匀,得到溶液a;

6、将四氢硼酸钠分散于水中,再加入硒粉,搅拌均匀,得到溶液b;

7、将多壁碳纳米管、丙酮加入水中,分散均匀,得到溶液c;

8、(3)将溶液a、溶液b加入到溶液c中,在65~80℃下搅拌4~10h,得到掺杂液;

9、(4)将混合粉体加入到掺杂液中,搅拌均匀,超声处理,干燥,热处理,得到掺杂碲化镉;

10、(5)将掺杂碲化镉通过近空间升华法沉积于衬底上,得到碲化镉薄膜。

11、本专利技术创造性的将碲粉、镉粉、碲化镉粉进行共混,其中碲粉、镉粉能够作为活性剂,调整碲化镉粉末的活性并提高碲化镉粉末的致密度,而后将锌源、硒源与碳纳米管通过水热法的方法原位掺杂至碲化镉,改变碲化镉的能带结构,提高光吸收效率,并提高导电性能,提高载流子迁移率,进而显著提高光电性能。

12、作为本专利技术的优选实施方案,所述碲粉、镉粉、碲化镉粉的质量比为(5~10):(5~10):(80~90)。

13、作为本专利技术的优选实施方案,所述六水合硝酸锌、水的质量比为1:(4~10)。

14、作为本专利技术的优选实施方案,所述四氢硼酸钠、水、硒粉的质量比为1:(4~10):(0.5~2)。

15、作为本专利技术的优选实施方案,所述多壁碳纳米管、丙酮、水的质量比为1:(1~4):(4~10)。

16、作为本专利技术的优选实施方案,所述溶液a、溶液b、溶液c的质量比为1:(0.5~2):(4~10)。

17、作为本专利技术的优选实施方案,所述混合粉体、掺杂液的质量比为1:(4~10)。

18、作为本专利技术的优选实施方案,所述碲粉的粒径为100~400目,所述碲粉的纯度≥3n。

19、作为本专利技术的优选实施方案,所述镉粉的粒径为100~400目,所述镉粉的纯度≥3n。

20、作为本专利技术的优选实施方案,所述碲化镉粉的粒径为100~400目,所述碲化镉粉的纯度≥3n。

21、作为本专利技术的优选实施方案,所述热处理的温度为540~580℃,热处理时间为2~5h。

22、作为本专利技术的优选实施方案,所述多壁碳纳米管的外径为10~20nm,长度为5~10μm。

23、作为本专利技术的优选实施方案,所述多壁碳纳米管为改性多壁碳纳米管,所述改性多壁碳纳米管的制备方法为:

24、(1)将2~8质量份多壁碳纳米管、0.1~0.6质量份硅烷偶联剂kh550、2~10质量份醋酸水溶液加入到20~40质量份无水乙醇中,搅拌均匀,得到多壁碳纳米管混合液;

25、(2)将2~10质量份苯甲酸加入到20~30质量份磷酸缓冲液中,搅拌均匀,再加入1~5质量份十二烷基苯磺酸钠,搅拌均匀,得到改性液;

26、(3)将步骤(2)的改性液滴入步骤(1)的多壁碳纳米管混合液中,以200~500rpm转速搅拌2~6h,过滤,干燥,得到改性多壁碳纳米管。

27、本专利技术对多壁碳纳米管进行改性,在近空间升华法沉积时,能够有效的提高其在体系分散性,使其不会发生团聚现象,同时改性后,锌源、硒源能够部分镶入碳纳米管的管壁上,能够更进一步改变碲化镉的能带结构,提高光吸收效率。

28、本专利技术的有益效果:本专利技术创造性的将碲粉、镉粉、碲化镉粉进行共混,其中碲粉、镉粉能够作为活性剂,调整碲化镉粉末的活性并提高碲化镉粉末的致密度,而后将锌源、硒源与碳纳米管通过水热法的方法原位掺杂至碲化镉,改变碲化镉的能带结构,提高光吸收效率,并提高导电性能,提高载流子迁移率,进而显著提高光电性能。

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【技术保护点】

1.一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述碲粉、镉粉、碲化镉粉的质量比为(5~10):(5~10):(80~90)。

3.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述六水合硝酸锌、水的质量比为1:(4~10)。

4.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述四氢硼酸钠、水、硒粉的质量比为1:(4~10):(0.5~2)。

5.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管、丙酮、水的质量比为1:(1~4):(4~10)。

6.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述溶液A、溶液B、溶液C的质量比为1:(0.5~2):(4~10)。

7.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述混合粉体、掺杂液的质量比为1:(4~10)。

8.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述碲粉的粒径为100~400目,所述碲粉的纯度≥3N。

9.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述镉粉的粒径为100~400目,所述镉粉的纯度≥3N。

10.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述碲化镉粉的粒径为100~400目,所述碲化镉粉的纯度≥3N。

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【技术特征摘要】

1.一种提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述碲粉、镉粉、碲化镉粉的质量比为(5~10):(5~10):(80~90)。

3.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述六水合硝酸锌、水的质量比为1:(4~10)。

4.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述四氢硼酸钠、水、硒粉的质量比为1:(4~10):(0.5~2)。

5.根据权利要求1所述的提高碲化镉薄膜电子性能的掺杂方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管、丙酮、水的质量比为1:(1~4):(4~10)。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨永添吴健周昭寅
申请(专利权)人:广州市尤特新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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