[发明专利]一种介孔中半导体材料的形貌表征方法

说明书

本发明提供一种介孔中半导体材料的形貌表征方法，包括如下步骤：取待测材料，在所述待测材料表面贴覆胶层，撕下所述胶层，得到粘附有介孔材料的第一纹理胶层；在所述待测材料表面贴覆胶层，撕下所述胶层，得到粘附有介孔材料的第二纹理胶层；重复贴覆胶层、撕下胶层的步骤，直至得到的纹理胶层上无介孔材料的痕迹，得到第n纹理胶层；根据得到的纹理胶层，按照从第一纹理胶层至第n纹理胶层的顺序，得到n个剥离图片，对所述剥离图片进行处理，获得介孔中半导体材料的生长形貌。本发明所述的介孔中半导体材料的形貌表征方法，可以方便快速的获知介孔结构中生长的三维半导体材料的形貌特征。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种介孔中半导体材料的形貌表征方法。

背景技术

介孔器件中，半导体材料的生长形貌会对器件的性能具有显著的影响，以三层介孔膜结构的可印刷介观钙钛矿太阳能电池为例，它的结构特点是半导体钙钛矿材料生长在介孔氧化钛，介孔氧化锆和介孔碳电极中。钙钛矿材料在这三层介孔中的生长状态，对器件的性能有着十分重要的影响。但是目前，并没有有效的针对介孔结构中半导体材料形貌成像的有效表征手段。这一定程度上制约了介观钙钛矿太阳能电池器件性能的提升。

目前，针对介孔内部钙钛矿生长的形貌的常用表征办法是利用扫描电子显微镜成像或是光学显微镜成像，扫描电子显微镜成像是利用入射电子作为信号源，可以观察到纳米尺度范围内的形貌信息，其制样过程较为繁琐，通常是首先需要切样，获取截面的介孔样品，通过喷金加导电胶等操作获得导电样品，测试过程需要保证极高的结晶度和真空度。此外扫描电子显微镜成像对样品的要求较高，一般需要很小的样品尺寸，样品的导电性对测试的形貌影响显著，磁性样品或是容易磁化的样品会吸附于电子显微镜镜内腔，损坏电子显微镜，因此磁性样品一般难以利用扫描电子显微镜成像。光学显微镜成像是利用可见光作为信号源，可以对微米尺度的形貌进行成像观察，对样品一般无特殊要求。

但是，上述两种方式需要借助昂贵的设备，且获取形貌信息较慢，最终获得的是微米尺度乃至纳米尺度下的平面形貌，而介孔碳电极的大小通常为厘米级别，仅通过扫描电子显微镜和光学显微镜无法获知介孔骨架中钙钛矿生长的宏观上的整体形貌特点。

鉴于此，目前亟待提出一种介孔中半导体材料的形貌表征方法，可以方便快捷地获得介孔结构中的半导体材料的三维形貌特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供介孔中半导体材料的形貌表征方法，解决现有技术中介孔中半导体材料的生长形貌表征方法制样过程繁琐、样品要求高、无法获知宏观上的整体形貌特点的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种介孔中半导体材料的形貌表征方法，包括如下步骤：

(1)取待测材料，在所述待测材料表面贴覆胶层，撕下所述胶层，得到粘附有介孔材料的第一纹理胶层；

(2)在步骤(1)得到的所述待测材料表面贴覆胶层，撕下所述胶层，得到粘附有介孔材料的第二纹理胶层；

(3)重复贴覆胶层、撕下胶层的步骤，直至得到的纹理胶层上无介孔材料的痕迹，得到第n纹理胶层；

(4)根据步骤(1)至步骤(3)中得到的纹理胶层，按照从第一纹理胶层至第n纹理胶层的顺序，得到n个剥离图片，对所述剥离图片进行处理，获得介孔中半导体材料的生长形貌。

优选地，所述待测材料的介孔材料为多孔碳、多孔氧化锆或多孔氧化钛；所述待测材料的半导体材料为钙钛矿。

优选地，所述待测材料通过如下方法得到：

将所述介孔材料的溶液通过丝网印刷形成湿膜，再置于400-500℃的温度下烧结，以除去所述湿膜中的可挥发有机成分，得到多孔骨架的介孔材料，然后，将所述半导体材料的溶液涂覆于多孔骨架的介孔材料上，使所述半导体材料在介孔材料中结晶生长，即得到待测材料。