[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

摘要

一种能源领域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，采用自组装技术制备得到无序网状碳纳米管薄膜，使用甲烷等离子体选择性刻蚀法或大电流烧断法去除金属性碳纳米管，得到大面积的无序网状半导体性碳纳米管薄膜作为太阳能微电池的光敏材料。使用具有非对称功函数的金属分别作为器件的非对称电极与半导体碳纳米管接触，在半导体碳纳米管的两端接触处分别形成非对称结，从而在单壁半导体碳纳米管内形成强的内建电场，促使光生电子-空穴对分离。制得的太阳能微电池的过程简单，易于操作，可实现大批量生产。在模拟太阳光照射下具有较高的光电转换效率，在光伏器件领域具有广泛的用途。

主权项

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、采用紫外-可见光光刻技术或电子束光刻技术在具有无序网状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。