【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能，涉及一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法。
技术介绍
1、近年来，煤、石油、天然气等不可再生能源的使用量日益加剧，大量开采和使用会使人类面临不可再生能源枯竭的危机，同时还会带来一定的环境污染问题，加剧温室效应。基于此，新型能源的开发显得尤为重要。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的可再生能源，引起了人们的广泛关注。太阳能电池是将太阳光能转化为电能的装置，其发展历程可以追溯到19世纪。随着科技的发展，太阳能电池技术不断优化，涌现出了多种类型的太阳能电池，如硅基太阳能电池、碲化镉（cdte）薄膜电池、铜铟镓硒（cigs）薄膜电池、铜锌锡硫（czts）薄膜电池、砷化镓（gaas）薄膜电池、染料敏化薄膜电池等。
2、尽管现有的太阳能电池有很多种，但是当前均具有对应的问题，因为还需要开放新的薄膜太阳能电池材料来进一步提高光电转换效率和降低材料成本，比如优化p型吸收层的材料，并且匹配对应的p型吸收层的制备方法，例如：化学共还原、磁控溅射、真空蒸发、水热或电沉积方法制备。cufete2是一种典型的二维三元过渡金属硅化物，在基态表现出模糊的磁行为和自旋密度波特性。这是一个非常窄的带隙，甚至可以达到0带隙。cufete2是一种具有四边形晶体的晶体，其晶格常数a=b=3.934a，c=6.078a，p=p4/nmm。cufete2是一种有前景的p型半导体材料。
3、由于吸收层材料对其组成的比例有一定的要求，不同的制备方法会导致制备的薄膜的组成和结构不同，从而产生不同的电学和光学性能，导致电池效率的变
4、基于以上研究，需要提供一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，电沉积法是利用外部电源在电极上沉积材料的过程，通过控制电化学电位、电流等工艺参数来保证薄膜的质量，精确控制薄膜的厚度、化学成分和晶体结构，但是经过电沉积的薄膜需要特定的温度进行退火，该温度影响了电沉积薄膜的性能和晶体取向。
2、电沉积制备铜铁碲薄膜的流程图电沉积制备工艺：实验药物准备-fto底座清洁（电沉积液的制备）--恒电位沉积--热处理--目标产品薄膜。
3、fto底座清洁：fto基板的主要清洗工艺如下：s1：使用医用布清洁fto底座，清除其表面残留的灰尘和油脂；s2：将所述fto底座放入洗涤剂溶液中进行超声波清洗10分钟；s3：将所述fto底座放入去离子水中超声波清洗10分钟；s4：然后放入混合比为1:1的无水乙醇和去离子水溶液中进行超声波清洗10分钟；s5：再放入无水乙醇中超声冲击10分钟；s6：最后，将清洁后的所述fto底座放入无水乙醇中保存，用保鲜膜包裹烧杯口并密封。
4、电沉积液的制备：
5、电沉积溶液配置步骤为使用分析天平称量药物，将二氧化碲溶解在盐酸中，使用磁力搅拌器，边加热边搅拌溶解，加速其溶解，溶解完成后，加入去离子水至预设的刻度，然后加入柠檬酸钠、fecl2和cuso4，充分溶解，最后得到电沉积溶液。
6、样品制备和保存、热处理：
7、该薄膜在大气压下制备，并使用恒电位的三电极系统进行电沉积。fto玻璃基板用作工作电极，饱和甘汞电极用作参比电极，电极为铂电极。根据不同的研究方案，配置了电沉积液，并通过水浴控制沉积过程中溶液的温度。沉积结束时，将涂有目标产品的基材从沉淀溶液中取出，在去离子水中浸泡三次，然后在培养箱中干燥。将样品密封在钢制反应器中，并在固定的温度和时间下退火。退火后，将样品冷却至室温并储存在样品袋中。
8、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9、fto底座清洗步骤和电沉积溶液配置步骤：所述电沉积溶液包括；
10、恒电位沉积步骤：在大气压下，使用恒电位的三电极系统将fto底座放置于电沉积溶液进行电沉积，预设沉积温度、沉积时间和沉积电位，所述沉积电位为-1.0v；其中，fto底座为工作电极，饱和甘汞电极用作参比电极，电极为铂电极，水浴法控制电沉积溶液的温度；
11、清洗和退火步骤：将经过恒电位沉积步骤处理后的样品在去离子水中浸泡3次，然后取出，在预设温度和预设时间下退火，即制备得到cufete2薄膜。
12、fto底座清洗包括：
13、s1：使用医用布清洁fto底座，清除其表面残留的灰尘和油脂；
14、s2：将所述fto底座放入洗涤剂溶液中进行超声波清洗10分钟；
15、s3：将所述fto底座放入去离子水中超声波清洗10分钟；
16、s4：然后放入混合比为1:1的无水乙醇和去离子水溶液中进行超声波清洗10分钟；
17、s5：再放入无水乙醇中超声冲击10分钟；
18、s6：最后，将清洁后的所述fto底座放入无水乙醇中保存，用保鲜膜包裹烧杯口并密封。电沉积溶液配置步骤为使用分析天平称量药物，将二氧化碲溶解在盐酸中，使用磁力搅拌器，边加热边搅拌溶解，加速其溶解，溶解完成后，加入去离子水至预设的刻度，然后加入柠檬酸钠、fecl2和cuso4，充分溶解，最后得到电沉积溶液。
19、优选地，恒电位沉积步骤的沉积时间为20min。
20、优选地，恒电位沉积步骤的沉积温度为30℃，沉积时间为20min。
21、优选地，恒电位沉积步骤的沉积温度为50℃，沉积时间为20min。
22、优选地，cufete2薄膜的厚度为20μm。
23、优选地，恒电位沉积步骤的沉积温度为90℃，沉积时间为20min。
24、优选地，退火步骤中，所述预设温度为200℃，所述预设时间为30h。
25、相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
26、本专利技术的太阳能电池是一种基于铜铁碲化物（cufete2）的薄膜太阳能电池。cufete2是一种层状材料，具有p型半导体特性，通过优化沉积电位，并且配合退火时间和退火温度的优化（220℃退火20h），使得cufete2薄膜在（101）晶面形成择优取向，显著改善薄膜的晶体结构。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述沉积电位为-1.0V。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述电沉积溶液的溶剂为盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述沉积电位为-0.9V。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述电沉积溶液配置步骤为使用分析天平称量药物，将二氧化碲溶解在盐酸中，使用磁力搅拌器，边加热边搅拌溶解，加速其溶解，溶解完成后，加入去离子水至预设的刻度，然后加入柠檬酸钠、FeCl2和CuSO4，充分溶解，最后得到电沉积溶液。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述CuFeTe2薄膜的厚度为20μm。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用CuFeTe2薄膜的制备方法，其特征在于，所述FTO底座清洗包括：
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，所述沉积电位为-1.0v。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，所述电沉积溶液的溶剂为盐酸。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，所述沉积电位为-0.9v。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池用cufete2薄膜的制备方法，其特征在于，所述电沉积溶液配置步骤为使用分析天平称量药物，将二...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。