[发明专利]一种Cu2 在审
| 申请号： | 202010932073.X | 申请日： | 2020-09-08 |
| 公开（公告）号： | CN112038477A | 公开（公告）日： | 2020-12-04 |
| 发明（设计）人： | 陈贝 | 申请（专利权）人： | 陈贝 |
| 主分类号： | H01L35/34 | 分类号： | H01L35/34;H01L35/16;C01G55/00;C01G19/00;C01B32/168 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 311400 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 cu base sub | ||
本发明属于热电转化技术领域，具体涉及一种Cu2ZnSnS4‑RuO2/SWCNT复合热电薄膜及其制备方法。该制备方法的步骤包括：RuCl3为原料采用水热法制得纳米RuO2，然后将RuO2、单壁碳纳米管加入溶剂中，以CuCl2·2H2O、乙酸锌、SnCl2·2H2O和L‑半胱氨酸为为原料制备Cu2ZnSnS4得到复合材料，随后用复合材料制得涂膜液并涂抹在玻璃衬底上干燥得到Cu2ZnSnS4‑RuO2/SWCNT复合热电薄膜。本发明所述复合热电薄膜导电率高，热电性能好。
技术领域
本发明属于热电转化技术领域，具体涉及一种Cu2ZnSnS4-RuO2/SWCNT复合热电薄膜及其制备方法。
背景技术
热电材料是一种能够通过利用半导体内部载流子运动带来的温度梯度实现从热能到电能直接转换的新能源材料，又称温差电材料。热电材料的机理是热电效应，即可逆热效应和电效应。它主要由通过通过Kelvin关系式紧密联系起来的塞贝克效应、帕尔贴效应及汤姆逊效应三者构成，从而实现热能与电能的直接转换。
热电材料具有良好的节能和环保效应，已经被广泛地应用于军事、医疗卫生、航空航天微电子技术等领域；它的应用又分为采用帕尔贴效应的热电制冷和塞贝克效应的温差发电两方面。而且相对于其他的器件，其具有使用寿命长、结构简单、不产生有害气体、无空间依赖性和可灵活的调节等优点。现有技术中热电制冷技术的发展应用较温差发电更为成熟；然而随着科技的发展，特别是近几年来可穿戴电子设备的研究，热电材料的温差发电由于可以利用人体热量为电子设备供电的前进十分广阔。但是现有热电材料的热电性能仍有待提高。
发明内容
针对现有热电材料的热电性能差的的技术缺陷，本发明提供一种Cu2ZnSnS4-RuO2/SWCNT复合热电薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种Cu2ZnSnS4-RuO2/SWCNT复合热电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将一定量的RuCl3溶于适量的正丙醇中，在45-50℃下搅拌10-15min后室温下超声40-50min，超声完成后将溶液转移至反应釜的聚四氟乙烯内衬中，在170-180℃的温度下反应5-7h；冷却至室温后将产物用去离子水和无水乙醇交替洗涤3次，然后在60-70℃的真空干燥箱中保温12-15h，再将样品用研钵研磨8-10min，研磨后将样品放入马弗炉中升温至550℃煅烧3-4h，冷却后得到纳米RuO2。
步骤二：将适量的单壁碳纳米管(SWCNT)和步骤一制得的纳米RuO2加入适量的无水乙醇中，超声15-20min，然后在50-55℃的水浴下向溶液中加入适量的乙酸锌、CuCl2·2H2O和SnCl2·2H2O，搅拌20-30min，然后将温度调至40-45℃并向混合溶液中加入适量的L-半胱氨酸，继续搅拌50-60min；搅拌结束后将溶液转移至反应釜内衬中，在200-210℃下加热20-24h，冷却至室温后离心过滤，并用去离子水反复洗涤5次后，将样品置于真空冷冻干燥机中冻干得到Cu2ZnSnS4-RuO2/SWCNT复合材料。
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