[发明专利]基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法

权利要求书

1.一种基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将清洗干净的表面有二氧化硅层的硅片置于氧化剂混合液中进行亲水化处理，使硅片表面呈亲水性；

第二步、将具有亲水性的硅片置于3-氨基丙基-三甲氧基硅烷溶液中浸泡，使得硅片的二氧化硅层上得到3-氨基丙基-三甲氧基硅烷修饰，然后清洗并烘干硅片；

第三步、将清洗烘干后的硅片置于单壁碳纳米管悬浮液中浸泡，通过自组装方式在硅片上形成无序网状单壁碳纳米管薄膜，然后依次通过加热处理和清洗处理分解清除硅片上的3-氨基丙基-三甲氧基硅烷溶液；

第四步、采用电子束光刻技术在具有无序网状单壁碳纳米管薄膜的硅片上制作出非对称电极对；

第五步、采用甲烷等离子体选择性刻蚀法或大电流烧断法去除无序网状单壁碳纳米管薄膜中的金属性碳纳米管，制成太阳能微电池。

2.根据权利要求1所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的亲水化处理是指：在0～100℃的环境下将硅片置于氧化剂混合液中浸泡0.1-24h。

3.根据权利要求1所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的单壁碳纳米管悬浮液是指浓度为0.01-1mg/mL的碳纳米管悬浮液。

4.根据权利要求1所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的非对称电极对是指相对的高功函数金属电极和低功函数金属电极。

5.根据权利要求1所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的甲烷等离子体选择性刻蚀法是指：将单壁碳纳米管薄膜置于等离子混合气体氛围中，经过高温离子化处理刻蚀去除金属性碳纳米管。

6.根据权利要求5所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的高温离子化处理是指采用等离子发生装置，将温度设置为100℃-400℃，功率400-1000W，反应时间10-60min，反应腔体内压强为30-200Pa。

7.根据权利要求1所述的基于无序网状碳纳米管薄膜的太阳能微电池的制备方法，其特征是，所述的大电流烧断法是在非对称金属电极上加上一个逐渐增大的反向直流偏压，即在低功函数金属电极上加正电压，在高功函数金属电极上加负电压，此时半导体性单壁碳纳米管由于整流特性只有很小的反向电流通过，而金属性碳纳米管将通过大的电流而被选择性烧断去除，这样留下半导体性碳纳米管作为器件功能区，所述的反向直流偏压从1V增加到50V。