[发明专利]制备ZnO/Cu2O异质结材料及ZnO/Cu2O三维结构异质结太阳电池的方法无效
| 申请号： | 201110183993.7 | 申请日： | 2011-07-04 |
| 公开（公告）号： | CN102268706A | 公开（公告）日： | 2011-12-07 |
| 发明（设计）人： | 武卫兵;李梅;胡广达 | 申请（专利权）人： | 济南大学 |
| 主分类号： | C25D7/12 | 分类号： | C25D7/12;H01L31/18 |
| 代理公司： | 济南泉城专利商标事务所 37218 | 代理人： | 李桂存 |
| 地址： | 250022 山东省*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 zno cu sub 异质结 材料 三维 结构 太阳电池 方法 | ||
1.一种ZnO/Cu2O异质结材料的制备方法，该异质结材料包括基底、液相生长在基底上的n型ZnO纳米棒阵列薄膜和采用沉积法填充在ZnO纳米棒中的Cu2O薄膜，其特征是，Cu2O薄膜的填充过程包括以下步骤：
（1）以碱性铜盐溶液为电解液，在-0.4 ~ -0.6V的沉积电位下沉积60-150s，将p型Cu2O电化学沉积在ZnO纳米棒表面，形成Cu2O种子层，实现p型Cu2O半导体对ZnO纳米棒的保形覆盖；
（2）以碱性铜盐溶液为沉积溶液，在-0.05～-0.3V的沉积电位下再次采用电化学沉积法将Cu2O自下而上充分填充到纳米棒阵列的空隙中，直至Cu2O包覆ZnO纳米棒阵列并超出阵列400-550nm时停止沉积，形成ZnO/Cu2O三维结构异质结材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，沉积条件为：电解液pH 9.0~10.5，沉积温度15-25℃；步骤（2）中，沉积条件为： 沉积溶液pH 11.5 ~ 12.5，沉积温度40 - 60℃。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，沉积条件为：电解液pH 10.5，沉积温度25℃，沉积电位-0.5V。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中，沉积条件为：沉积温度50- 60℃，沉积电位-0.1～-0.2V。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所用铜盐溶液为0.2~0.4mol/L的CuSO4，溶液中加入乳酸作为络合剂，乳酸浓度为3mol/L；步骤（2）中，所用铜盐溶液为0.05 ~ 0.4mol/L的CuSO4，溶液中加入乳酸作为络合剂，乳酸浓度为3mol/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述n型ZnO纳米棒阵列薄膜的形貌特征为：种子层的厚度为100-200nm，棒直径为30-150nm，棒长度为4μm，棒间距为50-150nm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是n型ZnO纳米棒阵列薄膜的制备方法为：首先，采用溶胶-凝胶旋涂法和快速退火工艺相结合的技术，在基底表面沉积高度取向的实心ZnO种子层薄膜，然后将形成的ZnO种子层薄膜在添加聚乙烯亚胺的硝酸锌水溶液中外延生长得到高度取向的ZnO纳米棒阵列薄膜。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述基底为ITO或FTO导电玻璃。
9.一种ZnO/Cu2O三维结构异质结太阳电池的制备方法，其特征是，步骤为：首先，利用权利要求1-8中任一项所述的ZnO/Cu2O三维结构异质结材料的制备方法制备ZnO/Cu2O三维结构异质结，然后在异质结的Cu2O层上表面溅射金属或导电氧化物电极，得ZnO/Cu2O三维结构异质结太阳电池。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征是：所述金属电极为Au或Pt；所述导电氧化物电极为ITO或FTO。
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