[发明专利]一种消反射异质结复合涂层及其制备方法

摘要

本发明涉及光电材料技术领域，尤其涉及一种消反射异质结复合涂层及其制备方法，首先以碱液各向异性刻蚀单晶硅，得到微米尺寸的锥形结构；然后，通过软模板印刷技术，将硅锥结构转移到表面附有过渡金属氧化物的刚性基底表面，得到锥形过渡金属氧化物；最后，通过原位氧化物法，在锥形过渡金属氧化物表面生长导电高分子纳米粒子，形成刚性基底为载体的过渡金属氧化物、导电高分子复合涂层。由于该复合涂层具有微纳多级结构，因而具有优异消反射性能，同时过渡金属氧化物和导电高分子组装的界面处形成p‑n异质结，赋予复合涂层高效分离光生电荷的能力，提高光电转化效率。本发明的复合涂层高效利用入射光，作为光电材料具有较高的应用前景。

主权项

1.一种消反射异质结复合涂层，其特征在于：消反射异质结复合涂层为层级有序结构，由下到上分别为刚性基底、锥形过渡金属氧化物、导电高分子纳米粒子，复合涂层整体为微纳多级结构；所述锥形为四棱锥结构，锥的侧面与底面夹角为54°，锥的高度为1‑10μm；所述过渡金属氧化物为n型半导体，为二氧化钛；所述刚性基底为硅片；所述导电高分子纳米粒子为p型半导体，为聚苯胺，纳米粒子的粒径范围为5～100nm；所述消反射异质结复合涂层的制备方法，包括以下步骤：1)将单晶硅通过碱液刻蚀得到表面具有金字塔形貌的硅锥；2)将聚二甲基硅氧烷(PDMS)的预聚物和固化剂浇铸在步骤1)的硅锥表面，加热固化后剥离PDMS模板；3)将Ti4+盐进行水解，得到TiO2的溶胶；4)将步骤2)的PDMS模板与表面附有TiO2溶胶的基底紧密接触，待溶剂挥发后，剥离PDMS模板，经过高温煅烧，得到与模板互补的锥形TiO2；5)通过原位氧化法，在骤4)得到的锥形TiO2表面自组装聚苯胺纳米粒子，得到消反射异质结复合涂层。