[发明专利]硒铁钕钨四元复合太阳能电池的制备方法

摘要

本发明属于可穿戴电子技术领域，具体为一种硒铁钕钨四元复合太阳能电池的制备方法。本发明提出的方法是将镀银亚麻纤维表面改性、包覆聚苯胺层、原位掺杂、涂布硒铁钕钨四元复合物、丝网印刷银电极，制备得到硒铁钕钨四元复合太阳能电池。该太阳能电池的初始光电转换效率高于19.7%，反复折叠一千次后的光电转换效率高于19.4%。

主权项

1.一种硒铁钕钨四元复合太阳能电池的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）表面改性：将长4~6cm、宽4~6cm的镀银亚麻纤维布固定在匀胶机转盘上，控制转盘温度为100~120℃、转速为1000~1200转/分钟，滴加5~6ml质量分数为1~2%的3‑氨基丙基三甲氧基硅烷溶液，滴毕，降低转盘温度至20~30℃，转盘停止转动，得改性亚麻纤维布；其中，3‑氨基丙基三甲氧基硅烷溶液的溶质为3‑氨基丙基三甲氧基硅烷、溶剂为丙酮；（2）包覆聚苯胺层：将步骤（1）中的改性亚麻纤维布置于苯胺‑盐酸溶液中5~20分钟，取出再立即放入氧化剂溶液中5~20分钟，循环处理3~5次，取出、洗净、烘干，得包覆聚苯胺亚麻纤维布；其中苯胺‑盐酸溶液的溶质为苯胺单体、盐酸，溶剂为去离子水，苯胺的摩尔浓度为0.5~1.0 mol/l，盐酸的摩尔浓度为0.5~1.0 mol/l；其中氧化剂溶液的溶剂为去离子水，溶液中各种溶质为过硫酸铵的浓度为 5~20 g/l，对甲苯磺酸钠的浓度为 2~5 g/l；（3）原位掺杂：将8g碘化钾溶于100ml去离子水，再加入1g碘，得碘‑碘化钾溶液；将步骤（2）中的包覆聚苯胺亚麻纤维布浸入40~60ml碘‑碘化钾溶液中，放置4~6分钟，取出，用去离子水洗涤3~4次，得掺杂亚麻纤维布；（4）涂布硒铁钕钨四元复合物：将1~2g二硫化硒、2~4g草酸铁铵、1~3g硝酸钕、1~3g钨酸钠、5~10g硫氰酸钾、1~3g十六烷基三甲基溴化铵与50~100ml去离子水混合，置于高压釜中，于200~250℃反应12~24小时，冷却，过滤，固体置于马弗炉中，在氮气气氛下加热至500~600℃，放置1~2小时，冷却；将得到的固体置于球磨机中，粉碎成200~300nm的颗粒，得硒铁钕钨四元复合物；将3g硒铁钕钨四元复合物分散至20ml浓度为20g/l的重均分子量为5100的聚丙烯酸钠水溶液中，搅拌成糊状，涂布至步骤（3）中的掺杂亚麻纤维布上，放入烘箱中，于50~70℃烘烤2~4小时，取出，得多层复合亚麻布；（5）丝网印刷银电极：将步骤（4）中的多层复合亚麻布置于丝网印刷机平台上，在硒铁钕钨四元复合物层上印刷线宽为1mm、线距为3mm的银电极，再放入烘箱中，于50~70℃烘烤2~4小时，取出，得硒铁钕钨四元复合太阳能电池。