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() 一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法及碲化镉薄膜技术_技高网

一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法及碲化镉薄膜技术

技术编号:40500389 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-26 19:27
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具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法及碲化镉薄膜,所述制备方法包括以下步骤:(1)将碲粉、镉粉、碲化镉粉混合均匀,得到混合粉体;(2)将多壁碳纳米管、氯化镉分散于PVP‑K90水溶液中,搅拌均匀,得到改性液;(3)将混合粉体加入到改性液中,搅拌均匀,超声处理,干燥,得到前驱粉体;(4)将所述的前驱粉体进行等离子体改性处理,得到等离子改性处理粉体;(5)将等离子改性处理粉体在混合气氛下进行热处理,冷却,得到碲化镉靶材,具有优异的稳定性和光电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料,具体涉及一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法及碲化镉薄膜


技术介绍

1、碲化镉(cdte)是一种具有优异光电性能的半导体材料,广泛应用于太阳能电池、光电探测器、光电器件等领域。近年来,随着对可再生能源和环保技术的日益重视,碲化镉靶材在太阳能电池领域的应用越来越广泛。

2、然而,现有的碲化镉靶材在制备过程中存在一些技术问题,如制备工艺复杂、稳定性差、光电性能差等,这些问题限制了碲化镉靶材的进一步应用和发展。因此,开发一种稳定性高、光电性能优异的制备方法对于碲化镉靶材的应用具有重要意义。

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具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法及碲化镉薄膜,具有优异的稳定性和光电性能。

2、本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案:

3、一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,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)将多壁碳纳米管、氯化镉分散于pvp-k90水溶液中,搅拌均匀,得到改性液;

6、(3)将混合粉体加入到改性液中,搅拌均匀,超声处理,干燥,得到前驱粉体;

7、(4)将所述的前驱粉体进行等离子体改性处理,得到等离子改性处理粉体;

8、(5)将等离子改性处理粉体在混合气氛下进行热处理,冷却,得到碲化镉靶材。

9、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,而后将混合粉体置于含多壁碳纳米管和氯化镉的改性液中进行更改性处理,能够改变碲化镉的能带结构和载流子输运性质,可以消除表面缺陷和吸附物的影响,提高表面质量,多壁碳纳米管可以掺杂入孔隙中,提高体系的致密度,并提高导电性,而氯离子和镉离子能够进行掺杂,以此大幅度的提高光电性能和稳定性,再将其进行等离子改性处理,可以更进一步的提高体系的稳定性和致密度,最后将其热处理,能够在碲化镉表面形成硫化物,改变表面能带结构和电子状态,从而提高光电性能和稳定性。

10、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(10~20):(8~15):(65~80)。

11、作为本专利技术的优选实施方案,满足如下(a)~(f)中的至少一项:

12、(a)所述碲粉的粒径为100~400目;

13、(b)所述碲粉的纯度≥3n;

14、(c)所述镉粉的粒径为100~400目;

15、(d)所述镉粉的纯度≥3n;

16、(e)所述碲化镉粉的粒径为100~400目;

17、(f)所述碲化镉粉的纯度≥3n。

18、作为本专利技术的优选实施方案,所述多壁碳纳米管、氯化镉、pvp-k90水溶液的质量比为1:(0.5~2):(4~10)。

19、其中,所述pvp-k90水溶液中pvp-k90的含量为20~30wt%(即固含量),具有代表性的pvp-k90水溶液来源于湖州神华高分子材料有限公司,固含量为25%。

20、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4~8nm,长度为10~20μm。

21、作为本专利技术的优选实施方案,所述混合粉体、改性液的质量比为1:(20~50)。

22、作为本专利技术的优选实施方案,所述等离子体改性处理的电压为220v,功率为600~1000w,时间为1~5min。

23、需要说明的是,所述的等离子处理是在常规的等离子反应容器中进行。

24、作为本专利技术的优选实施方案,所述混合气氛包括氮气和二氧化硫,所述氮气、二氧化硫的体积比为(4~8):(0.5~1)。

25、作为本专利技术的优选实施方案,所述热处理的温度为480~520℃,热处理时间为2~5h。

26、本专利技术还提供了一种碲化镉薄膜,采用碲化镉靶材制备而成,所述碲化镉靶材采用上述所述的制备方法制备而成。

27、本专利技术的有益效果:(1)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,而后将混合粉体置于含多壁碳纳米管和氯化镉的改性液中进行更改性处理,能够改变碲化镉的能带结构和载流子输运性质,可以消除表面缺陷和吸附物的影响,提高表面质量,多壁碳纳米管可以掺杂入孔隙中,提高体系的致密度,并提高导电性,而氯离子和镉离子能够进行掺杂,以此大幅度的提高光电性能和稳定性,再将其进行等离子改性处理,可以更进一步的提高体系的稳定性和致密度,最后将其热处理,能够在碲化镉表面形成硫化物,改变表面能带结构和电子状态,从而提高光电性能和稳定性。

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【技术保护点】

1.一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述碲粉、镉粉、碲化镉粉的质量比为(10~20):(8~15):(65~80)。

3.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,满足如下(a)~(f)中的至少一项:

4.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管、氯化镉、PVP-K90水溶液的质量比为1:(0.5~2):(4~10);

5.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管的外径为4~8nm,长度为10~20μm。

6.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述混合粉体、改性液的质量比为1:(20~50)。

7.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述等离子体改性处理的电压为220V,功率为600~1000W,时间为1~5min。

8.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述混合气氛包括氮气和二氧化硫,所述氮气、二氧化硫的体积比为(4~8):(0.5~1)。

9.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述热处理的温度为480~520℃,热处理时间为2~5h。

10.一种碲化镉薄膜,其特征在于,采用碲化镉靶材制备而成,所述碲化镉靶材采用权利要求1~9任一所述的制备方法制备而成。

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【技术特征摘要】

1.一种具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述碲粉、镉粉、碲化镉粉的质量比为(10~20):(8~15):(65~80)。

3.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,满足如下(a)~(f)中的至少一项:

4.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管、氯化镉、pvp-k90水溶液的质量比为1:(0.5~2):(4~10);

5.根据权利要求1所述的具有优异光电性能的碲化镉靶材的制备方法,其特征在于,所述多壁碳纳米管的外径为4~8nm,长度为10~20μm。

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:周志宏周昭宇刘青雄
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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