[发明专利]一种在硅片表面制备石墨烯复合薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种在硅片表面制备石墨烯复合薄膜的方法，先对制作好PN结的硅片进行表面处理，将其作为基底材料，在其表面采用自组装法制备氨基硅烷，然后将基片放入氧化石墨烯分散液中，在其表面制备氧化石墨烯复合薄膜。与现有技术相比，本发明工艺简单，成本低，可以提高太阳能电池片的光电性能，有望成为光伏产业理想的光电转换材料。

主权项

一种在硅片表面制备石墨烯复合薄膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)首先将硅片浸泡在王水中加热5～6小时，在室温中自然冷却后取出，冲洗、干燥后浸于体积比为H2SO4∶H2O2＝70∶30的溶液中，于室温下处理1小时，用去离子水超声清洗后放在防尘装置内在烘箱中干燥，然后将处理后的硅片浸入氨基硅烷浓度为0.1～1.0mmol/L的乙醇溶液中，超声3分钟，静置水解0.5～1h取出，用无水乙醇、去离子水洗涤，并在N2下干燥；将所得硅片置于烘箱内90℃保温处理90min，然后浸入三氯氧化磷溶液中，反应2h后，用大量的去离子水冲洗，并在氮气中干燥，使硅片表面组装大量磷酸基团，得到表面组装有氨基硅烷薄膜的硅片；(2)将氧化石墨烯在室温下浸入稀土改性剂中浸泡2～4小时，过滤后烘干，将处理得到的氧化石墨烯按0.1～0.2mg/mL放入分散剂中，于120W超声波分散1～3小时，得到稳定的悬浮液；(3)将步骤(1)制得的表面组装有氨基硅烷薄膜的硅片浸入步骤(2)制备好的氧化石墨烯悬浮液中，在20～80℃静置0.5～10小时，取出用大量去离子水冲洗，冲洗后用氮气吹干，得到表面沉积有改性氧化石墨烯复合薄膜的硅片，然后将其放入烘箱中，通入氩气保护气，加热至200℃，保持总加热时间为2～3h，制备还原氧化石墨烯复合薄膜，即得产品。