一種納米紅硒光電材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種納米紅硒光電材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]納米硒是一種P型半導體，間接帶隙為1.6eV。由于硒具有很高的光導性、優異的單向導電性、靈敏的光響應性、比較大的壓電效應和熱電效應，因此，在物理光學性能上它是一種相當有用且用得比較廣泛的一種無機材料，主要用來生產光電池、壓力傳感器、復印設備、電整流器和曝光計等。
[0003]自硒元素被發現以來，科學家們就對其性質和用途進行了深入的研究。硒元素在自然界的存在形態分為無定形硒和晶形硒兩種。單晶硒是一種非常重要的半導體材料，晶形硒的熔點比較低，具有較高的光導效率和高效的化學活性，所以晶型硒被廣泛應用于光電池制造、機械感應器制造、整流器制造等方面。
[0004]張旭、謝毅等人使用酸化方法和硒代硫酸鈉的歧化反應在室溫下在聚丙烯酸一聚丙烯酸鈉的緩沖體系中制備得到直徑為50nm、長為5μπι的單晶硒納米線。使用此法可將硒納米線的成核及生長時間縮短為3h并可成功地生長出均一尺寸的硒納米線，但是復雜的有機體系導致副產物較多。張洪順，王紀孝使用回流裝置把N2H2.H2O與&5603溶液混合后，發生氧化還原反應得到硒納米線，這種制備方法，回流溫度影響Se晶核生成，靜置溫度影響Se納米線液相生長，這種生長方式，溫度較難控制。而電沉積法制備納米紅硒光電材料，尚未見報到，該法制備條件相對簡單，工藝條件易于控制。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種電沉積法制備納米紅硒光電材料的方法。
[0006]具體步驟為:
(I)將 0.076 ?0.152g (0.001 ?0.002mol)硫脲和 40mL 濃度為 0.020 ?0.030mol/L的H2SeO3溶液均勻混合，配制成電沉積液。
[0007](2)將步驟(I)所得電沉積液置于30?50°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在直流電壓1.5?1.9V下電沉積時間3?7分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
[0008]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓達到0.5894?0.8684V。
[0009]本發明與其它相關技術相比，最顯著的特點是兩電極體系電沉積法一步制備納米紅硒，提供一種全新的以H2SeO3和硫脲為原料制備納米紅硒的方法；所得納米紅硒具有良好的光電學性能；本發明的制備工藝具有條件溫和、易于操作、成本低、無污染、一步制作電極，所得納米紅硒的開路光電壓也比較大，是一種較好的光電材料，有望作為太陽能光電池材料。
【具體實施方式】
[0010]實施例1:
(I)將0.076g (0.0Olmol)硫脲和40mL濃度為0.02mol/L的H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液，溶液呈血紅色。
[0011](2)將步驟(I)所得溶液置于30°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在1.9V直流電壓下電沉積3分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
[0012]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓為0.5894V。
[0013]實施例2:
(I)將 0.076g (0.0Olmol)硫脲和 40mL 濃度為 0.030mol/L 的 H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液，溶液呈血紅色。
[0014](2)將步驟(I)所得電沉積液置于50°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在1.5V直流電壓下電沉積7分鐘，即在ITO玻璃上獲得納米紅硒光電材料。
[0015]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓為0.7838V。
[0016]實施例3:
(I)將 0.152g (0.002mol)硫脲和 40mL 濃度為 0.030mol/L 的 H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液，溶液呈血紅色。
[0017](2)將步驟(I)所得電沉積液置于40°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在1.7V直流電壓下電沉積5分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
[0018]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓為0.8348V。
[0019]實施例4:
(I)將 0.114g (0.0015mol)硫脲和 40mL 濃度為 0.025mol/L 的 H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液，溶液呈血紅色。
[0020](2)將步驟(I)所得電沉積液置于40°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在1.7V直流電壓下電沉積5分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
[0021]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓為0.8606V。
[0022]實施例5:
(I)將 0.076g (0.0Olmol)硫脲和 40mL 濃度為 0.025mol/L 的 H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液，溶液呈血紅色。
[0023](2)將步驟(I)所得電沉積液置于30°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在1.7V直流電壓下電沉積7分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
[0024]在模擬太陽光下納米紅硒光電材料的開路光電壓為0.8684V。
【主權項】
1.一種納米紅硒光電材料的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)將0.076 ?0.152g 硫脲和 40mL 濃度為 0.020 ?0.030mol/L 的 H2SeCV^液均勻混合，配制成電沉積液； (2)將步驟(I)所得電沉積液置于30?50°C水浴中，以鉬片為陽極，ITO玻璃為陰極，在直流電壓1.5?1.9V下電沉積時間3?7分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。
【專利摘要】本發明公開了一種納米紅硒光電材料的制備方法。（1）將0.076～0.152g硫脲和40mL濃度為0.020～0.030mol/L的H2SeO3溶液均勻混合，配制成電沉積液；（2）將步驟（1）所得電沉積液置于30～50℃水浴中，以鉑片為陽極，ITO玻璃為陰極，在直流電壓1.5～1.9V下電沉積時間3～7分鐘，即在ITO玻璃上制得納米紅硒光電材料。在模擬太陽光下CdSxSey的開路光電壓達到0.5894～0.8684V。發明與其它相關技術相比，最顯著的特點是電沉積法一步制備納米硒電極，制備工藝簡便、無污染，制備的納米硒有較好的光電性能。
【IPC分類】C25B1-00, B82Y40-00
【公開號】CN104562067
【申請號】CN201510045938
【發明人】鐘福新, 王偉, 王蘇寧, 黎燕, 莫德清, 朱義年
【申請人】桂林理工大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日