本发明专利技术公开了一种氧化锌/氧化亚铜异质结的制备方法，用于解决现有的氧化锌/氧化亚铜纳米异质结光催化材料制备方法工艺复杂的技术问题。技术方案是超声清洗柔性ITO衬底，称量Zn(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺，溶于去离子水中配成电解液，在电化学工作站上进行电化学沉积，柔性ITO衬底为工作电极，铂片为对电极，控制沉积温度40-70℃，横电位-1.3～-1.6V，得到ZnO纳米棒阵列，冲洗、烘干，采用CuSO4和柠檬酸配制电解液，在电化学工作站上进行电化学沉积，柔性ITO衬底为工作电极，铂片为对电极，控制沉积温度在40-70℃，沉积电位为-0.5～-0.6V，在ZnO纳米棒上沉积Cu2O，得到ZnO/Cu2O异质结。由于采用电化学沉积方法在柔性ITO衬底、低温条件下制备的氧化锌/氧化亚铜异质结，方法简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种异质结的制备方法，特别是涉及一种。
技术介绍
基于太阳能电池的迅猛发展，迫切需要采用一种简单、经济的制备技术来拓展太阳能电池的应用。文献“公开号是CN101708471B的中国专利”公开了一种氧化锌/氧化亚铜纳米异 质结光催化材料及其制备方法。文献采用的是磁控溅射的方法在硅基片上制备ZnCVCu2O异质结，工艺较为复杂，具体步骤为一、基片的准备；二、溅射成膜腔抽真空；三、磁控溅射装置设定各项参数，沉积Cu20薄膜层；四、停机30分钟后即得到Cu20薄膜；五、将沉积有Cu20薄膜的硅基底竖直放入装有醋酸锌和四氮六亚甲基胺混合溶液的烧杯中，将此烧杯放在水浴锅中保温至少6小时后拿出，冷却到室温；用去离子水进行清理室温干燥即得到生长ZnO纳米棒阵列。
技术实现思路
为了克服现有的氧化锌/氧化亚铜纳米异质结光催化材料制备方法工艺复杂的不足，本专利技术提供一种。该方法采用电化学沉积方法在柔性ITO衬底、低温条件下制备的ZnCVCu2O异质结，工艺简单，对可见光有较好的吸收，有望在太阳能电池领域有很好的应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种，其特点是包括以下步骤Ca)依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底20 40min,后用去离子水冲洗数次，烘干备用。(b)按照摩尔比I :1称量Zn (NO3)2 *6H20和六亚甲基四胺，溶于去离子水中配成浓度均为0. 002-0. OlM的溶液，在磁力搅拌器上搅拌20-40min得到均匀的电解液。(c)在E_corder401电化学工作站上进行电化学沉积，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。(d)控制沉积温度在40_70°C，横电位为-I. 3 -I. 6V，控制电化学沉积时间在0. 5h-2h后得到铅笔状ZnO纳米棒阵列，用去离子水冲洗，在烘干箱中干燥I 2h。(e)称量摩尔比为I :1的CuSO4和柠檬酸，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0.02-0. IM的溶液并用0. 5-1. 2M的NaOH溶液调节pH= 10 12，在磁力搅拌器上搅拌30min得到均匀的电解液。(f)在E-corder401电化学工作站上进行电化学沉积，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。(g)控制沉积温度在40-70°C，沉积电位为-0. 5 -0. 6V，在铅笔状ZnO纳米棒上沉积Cu2O, I. 5-3h后得到Zn0/Cu20异质结。(h)用大量去离子水冲洗，最后在烘干箱中干燥lh。本专利技术的有益效果是由于采用电化学沉积方法在柔性ITO衬底、低温条件下制备的氧化锌/氧化亚铜异质结，方法简单，成本低且对可见光有较好的吸收，有望在太阳能电池领域有很好的应用。下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。附图说明图I是本专利技术方法实施例I制备的氧化锌/氧化亚铜异质结的高倍SEM照片。图2是本专利技术方法实施例2制备的氧化锌/氧化亚铜异质结的截面图。 图3是本专利技术方法实施例3制备的氧化锌/氧化亚铜异质结的XRD图谱。图4是本专利技术方法实施例4制备的氧化锌/氧化亚铜异质结的暗电流-电压曲线，插图是电学性能的测试图。图5是本专利技术方法实施例4在PET-ITO衬底上制备的铅笔状Zn0、Cu20薄膜和ZnO/Cu2O异质结的吸收光谱。具体实施例方式以下实施例参照图I 5。实施例1，依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底20min，后用去离子水冲洗数次，烘干备用。称量0. 0744g的Zn (NO3)2 6H20和0. 0351g的六亚甲基四胺，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0. 002M的溶液，然后在磁力搅拌器上搅拌20min得到均匀的电解液。电化学沉积是在E-COrder401电化学工作站上进行的，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。控制沉积温度在40°C，横电位为-I. 3V，0. 5h后得到铅笔状ZnO纳米棒阵列，用去离子水冲洗，然后在烘干箱中干燥lh。Zn0/Cu20异质结的制备称量0. 399g CuSO4和0. 4804g的柠檬酸，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0. 02M的溶液并用0. 5M的NaOH溶液调节pH=10，然后在磁力搅拌器上搅拌30min得到均匀的电解液备用。ZnO纳米棒的制备如前所述，电化学沉积是在E-COrder401电化学工作站上进行的，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。控制沉积温度在40°C，沉积电位为-0. 5V，在铅笔状ZnO纳米棒上沉积Cu20，I. 5h后得到Zn0/Cu20异质结，并用大量去离子水冲洗，最后在烘干箱中干燥lh。从图ISEM照片中可以看到，Cu2O呈现多面体球形，球的半径大约为I. 5iim，每个球都由多个边长约为500nm多面体组合而成。实施例2，依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底25min，后用去离子水冲洗数次，烘干备用。称量0. 1488g的Zn (NO3)2 6H20和0. 0702g的六亚甲基四胺，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0. 005M的溶液，然后在磁力搅拌器上搅拌25min得到均匀的电解液。电化学沉积是在E-COrder401电化学工作站上进行的，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。控制沉积温度在50°C，横电位为-I. 4V，Ih后得到铅笔状ZnO纳米棒阵列，用去离子水冲洗，然后在烘干箱中干燥I. 5h。Zn0/Cu20异质结的制备称量0. 798g CuSO4和0. 9607g的柠檬酸，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0. 05M的溶液并用0. 8M的NaOH溶液调节pH=lI，然后在磁力搅拌器上搅拌30min得到均匀的电解液备用。ZnO纳米棒的制备如前所述，电化学沉积是在E-COrder401电化学工作站上进行的，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl。控制沉积温度在50°C，沉积电位为-0. 5V，在铅笔状ZnO纳米棒上沉积Cu20，2h后得到Zn0/Cu20异质结，并用大量去离子水冲洗，最后在烘干箱中干燥lh。从图2截面图中可以看到，多面体球生长在铅笔状纳米棒顶端，两者结合良好，这为以后IV曲线的测试提供了条件。实施例3，依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底35min，后用去离子水冲洗数次，烘干备用。称量0. 2232g的Zn (NO3)2 6H20和0. 1053g的六亚甲基四胺，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0. 008M的溶液，然后在磁力搅拌器上搅拌35min得到均匀的电解液。电化学沉积是在E-COrder401电化学工作站上进行的，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为 Ag/AgCl。控制沉积温度在60°C，横电位为-I. 5V，I. 5h后得到铅笔状ZnO纳米棒阵列，用去离子水冲洗，然后在烘干箱中干燥lh。Zn0/Cu20异质结的制备称量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化锌/氧化亚铜异质结的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（a）依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底20～40min，后用去离子水冲洗数次，烘干备用；（b）按照摩尔比1：1称量Zn(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺，溶于去离子水中配成浓度均为0.002？0.01M的溶液，在磁力搅拌器上搅拌20？40min得到均匀的电解液；（c）在E？corder401电化学工作站上进行电化学沉积，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，铂片为对电极，参比电极为Ag/AgCl；（d）控制沉积温度在40？70℃，横电位为？1.3～？1.6V，控制电化学沉积时间在0.5h？2h后得到铅笔状ZnO纳米棒阵列，用去离子水冲洗，在烘干箱中干燥1～2h；（e）称量摩尔比为1：1的CuSO4和柠檬酸，溶于适量的去离子水中配成浓度均为0.02？0.1M的溶液并用0.5？1.2M的NaOH溶液调节pH=10～12，在磁力搅拌器上搅拌30min得到均匀的电解液；（f）在E？corder？401电化学工作站上进行电化学沉积，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，铂片为对电极，参比电极为Ag/AgCl；（g）控制沉积温度在40？70℃，沉积电位为？0.5～？0.6V，在铅笔状ZnO纳米棒上沉积Cu2O，1.5？3h后得到ZnO/Cu2O异质结；（h）用大量去离子水冲洗，最后在烘干箱中干燥1h。...
【技术特征摘要】
1.一种氧化锌/氧化亚铜异质结的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (a)依次采用蒸馏水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇超声清洗柔性ITO衬底20 40min，后用去离子水冲洗数次，烘干备用； (b)按照摩尔比I:I称量Zn(NO3)2WH2O和六亚甲基四胺，溶于去离子水中配成浓度均为0. 002-0. OlM的溶液，在磁力搅拌器上搅拌20-40min得到均匀的电解液； (c)在E-COrder401电化学工作站上进行电化学沉积，采用标准的三电极系统，柔性ITO衬底为工作电极，钼片为对电极，参比电极为Ag/AgCl ； (d)控制沉积温度在40-70°C，横电位为-I.3 -I. 6V，控制电化学沉积时间在0. 5h_2h后得到铅笔...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊慧庆，李强，翟玉纯，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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