【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性能的碲化锌薄膜材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到了广泛关注。然而，传统的太阳能电池在光电转换效率仍存在不足，限制了其广泛应用。
2、碲化锌作为一种重要的半导体材料，在光电器件领域具有广泛的应用前景。然而，传统的碲化锌制备方法往往存在制备工艺复杂、光电转换效率等问题，限制了其在光电器件领域的应用。
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有优异性能的碲化锌薄膜材料及其制备方法，所述的碲化锌薄膜材料具有优异的光电性能，能够有效的提高光电转换效率。
2、本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案：
3、一种具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）将碲粉、锌粉、碲化锌粉混合均匀，得到混合粉体；
5、（2）将钛酸四丁酯、硝酸铋加入到水中，搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂，分散均匀，加入氢氧化钠溶液，调节ph至11~12，反应，得到改性液a；
6、（3）将硝酸镧加入到水中，搅拌均匀，再加入聚甲基丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，得到改性液b；
7、（4）将混合粉体、改性液b加入到改性液a中，搅拌均匀，超声处理，干燥，得到前驱体；
8、（5）将前驱体热处理，得到碲化锌薄膜材料。
9、本专利技术
10、作为本专利技术的优选实施方案，所述碲粉、锌粉、碲化锌粉的质量比为（5~12）：（4~10）：（78~91）。
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≥2n；
14、（c）所述锌粉的粒径为100~400目；
15、（d）所述锌粉的纯度≥2n；
16、（e）所述碲化锌粉的粒径为100~400目；
17、（f）所述碲化锌粉的纯度≥2n。
18、作为本专利技术的优选实施方案，所述钛酸四丁酯、硝酸铋、水、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂的质量比为1：（0.5~1.2）：（20~40）：（0.1~0.3）：（0.01~0.05）。
19、作为本专利技术的优选实施方案，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
20、作为本专利技术的优选实施方案，所述硝酸镧、水、聚甲基丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：（20~40）：（0.1~0.3）：（0.05~0.2）。
21、作为本专利技术的优选实施方案，所述超声处理功率为300~600w，超声处理时间为25~50min。
22、作为本专利技术的优选实施方案，所述混合粉体、改性液b、改性液a的质量比为1：（0.8~2）：（4~10）。
23、作为本专利技术的优选实施方案，所述热处理温度为420~460℃，热处理时间为4~10h。
24、作为本专利技术的优选实施方案，所述步骤（2）的反应在水浴下进行，水浴的温度为60~80℃，时间为2~5。
25、本专利技术还提供了一种具有优异性能的碲化锌薄膜材料，采用上述所述的制备方法制备而成。
26、本专利技术的有益效果：本专利技术将碲粉、锌粉、碲化锌粉混合，其中，碲粉、锌粉作为活化剂，能够有效的提高碲化锌粉末的活性并改善其致密度，通过将钛酸四丁酯、硝酸铋、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂在水热反应，本专利技术通过加入十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂使钛酸铋有效活化的同时，改善了其晶体结构和粉体结构，从而有效的提高碲化锌的导电性能、光电性能，通过将硝酸镧、聚甲基丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮在水中混合均匀，能够有效的调整碲化锌的光谱响应范围，提高光吸收效率，并改善能带结构，进而通过改性液a和改性液b对混合粉体进行改性，在二者的协效下，共同提高了碲化锌薄膜材料的光电性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述碲粉、锌粉、碲化锌粉的质量比为（5~12）：（4~10）：（78~91）。
3.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，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所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸四丁酯、硝酸铋、水、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂的质量比为1：（0.5~1.2）：（20~40）：（0.1~0.3）：（0.01~0.05）。
5.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜
7.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述超声处理功率为300~600W，超声处理时间为25~50min。
8.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述混合粉体、改性液B、改性液A的质量比为1：（0.8~2）：（4~10）。
9.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述热处理温度为420~460℃，热处理时间为4~10h。
10.一种具有优异性能的碲化锌薄膜材料，其特征在于，采用权利要求1~9任一所述的制备方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述碲粉、锌粉、碲化锌粉的质量比为（5~12）：（4~10）：（78~91）。
3.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，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所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸四丁酯、硝酸铋、水、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂的质量比为1：（0.5~1.2）：（20~40）：（0.1~0.3）：（0.01~0.05）。
5.根据权利要求1所述的具有优异性能的碲化锌薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ -缩水...
【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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。