一種冷、熱交替化學浴法制備CdSe薄膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷、熱交替化學浴法制備CdSe薄膜的方法。（1）將20mL濃度為0.03mol/L～0.10mol/L的Cd(NO3)2放入冰水浴中，作為冷溶液A；（2）將10mL濃度為0.42mol/L～0.6mol/L的KBH4與10mL濃度為0.06mol/L的Na2SeO3混合并加熱至70℃～80℃，溶液反應至紅棕色，并在4-8秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B；（3）將干凈的ITO導電玻璃垂直浸入步驟（1）所得冷溶液A中5s～60s后取出，并迅速浸入步驟（2）所得熱溶液B中，同樣持續(xù)5s～60s；（4）重復步驟（3）4～20次,ITO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。本發(fā)明制備時間短、通過改變冷、熱交替化學浴循環(huán)次數(shù)控制CdSe薄膜的厚度、無需使用有毒有機溶劑并使CdSe薄膜牢固地吸附在ITO上的特點。
【專利說明】一種冷、熱交替化學浴法制備CdSe薄膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冷、熱交替化學浴法制備CdSe薄膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池按材料分類主要為硅太陽能電池、無機化合物太陽能電池、染料敏化太陽能電池等，娃太陽能電池因在娃材料制備中存在聞污染和聞能耗等缺點成制約因素，因此制備低污染、低能耗，同時光電性能良好的太陽能材料是各國研究者們研究的重點。硒化鎘(CdSe)是η型直接能隙的半導體材料，屬于I1-VI族半導體材料，其禁帶寬度為1.SeV左右，是一種化學性質(zhì)較穩(wěn)定的半導體材料，具有獨特的光學特性、光電轉(zhuǎn)換特性和明顯的非線性光學性質(zhì)，在生物熒光標記和太陽光電池領(lǐng)域內(nèi)應用廣泛而備受關(guān)注。目前制備硒化鎘(CdSe)薄膜的常用方法有電沉積法、分子束外延法、水熱法、溶膠-凝膠法、化學浴沉積法等。其中，電沉積法雖然生產(chǎn)設(shè)備比較簡單，反應條件要求較低，但不易控制晶體的形貌；分子束外延法工藝較復雜，且不利于大規(guī)模生產(chǎn)；而水熱法需要在密封環(huán)境中進行，產(chǎn)物形貌不易控制；溶膠凝膠法使用的溶劑大多為有機溶劑，對環(huán)境污染較大；化學浴沉積法在制備過程中生成產(chǎn)物不能很好地吸附在基底表面。利用冷、熱交替化學浴沉積法制備CdSe薄膜的研究未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用冷、熱交替化學浴沉積法制備CdSe薄膜的方法。
[0004]具體步驟為:
(I)將20mL濃度為0.03mol/L~0.1OmoI/L的Cd (NO3) 2放入冰水浴中，作為冷溶液A。
[0005](2)將 IOmL 濃度為 0.42mol/L ~0.6mol/L 的 KBH4 與 IOmL 濃度為 0.06mol/L 的Na2SeO3混合并加熱至70V~80°C，溶液反應至紅棕色，并在4_8秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B。
[0006](3)將干凈的ITO導電玻璃垂直浸入步驟(1)所得冷溶液A中5s~60s后取出，并迅速浸入步驟(2)所得熱溶液B中，同樣持續(xù)5s~60s。
[0007](4)重復步驟(3) 4~20次，ITO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。
[0008]本發(fā)明與其他相關(guān)技術(shù)相比，有以下顯著特點:(1)極大地縮短了 CdSe薄膜的制備時間；(2)使CdSe均勻牢固地附著在ITO導電玻璃上；(3)通過改變冷、熱化學浴交替循環(huán)次數(shù)方便地控制CdSe薄膜的厚度；(4)無需使用有毒有機溶劑。
【具體實施方式】
[0009]實施例1:
(I)將20mL濃度為0.04mol/L的Cd (NO3) 2放入冰水浴中，作為冷溶液A。
[0010](2)將 IOmL 濃度為 0.6mol/L 的 KBH4 與 IOmL 濃度為 0.06mol/L Na2SeO3 混合并加熱至80°C，溶液反應至紅棕色，并在6秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B。[0011 ] (3)將干凈的ITO導電玻璃垂直浸入步驟(1)所得冷溶液A中15s后取出，并迅速浸入步驟(2)所得熱溶液B中，同樣持續(xù)15s，
(4)重復步驟(3) 10次，ITO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。
[0012]實施例2:
(I)將20mL濃度為0.1OmoI/L的Cd (NO3) 2放入冰水浴中，作為冷溶液A。
[0013](2)將 IOmL 濃度為 0.42mol/L 的 KBH4 與 IOmL 濃度為 0.06mol/L 的 Na2SeO3 混合并加熱至80°C，溶液反應至紅棕色，并在5秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B。
[0014](3)將干凈的ITO導電玻璃垂直浸入步驟(1)所得冷溶液A中60s后取出，并迅速浸入步驟(2 )所得熱溶液B中。
[0015](4)重復步驟(3)4次，ITO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。
[0016]實施例3:
(I)將20mL濃度為0.06mol/L的Cd (NO3) 2放入冰水浴中，作為冷溶液A。
[0017](2)將 IOmL 濃度為 0.54mol/L 的 KBH4 與 IOmL 濃度為 0.06mol/L 的 Na2SeO3 混合并加熱至70°C，溶液反應至紅棕色，并在4秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B。
[0018](3)將干凈的 ITO導電玻璃垂直浸入步驟(1)所得冷溶液A中30s后取出，并迅速浸入步驟(2)所得熱溶液B中，同樣持續(xù)30s。
[0019](4)重復步驟(3) 15次，ITO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。
【權(quán)利要求】
1.一種冷、熱交替化學浴法制備CdSe薄膜的方法，其特征在于具體步驟為: (1)將20mL濃度為0.03mol/L~0.1OmoI/L的Cd (NO3) 2放入冰水浴中，作為冷溶液A ； (2)將IOmL 濃度為 0.42mol/L ~0.6mol/L 的 KBH4 與 IOmL 濃度為 0.06mol/L 的Na2SeO3混合并加熱至70V~80°C，溶液反應至紅棕色，并在4_8秒內(nèi)迅速變成無色，作為熱溶液B ； (3)將干凈的ITO導電玻璃垂直浸入步驟(1)所得冷溶液A中5s~60s后取出，并迅速浸入步驟(2)所得熱溶液B中，同樣持續(xù)5s~60s ； (4)重復步驟(3)4~20次，I TO表面出現(xiàn)紅棕色CdSe薄膜。
【文檔編號】C03C17/34GK103922612SQ201410163646
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】鐘福新, 王丹宇, 黎燕, 王偉, 莫德清, 王蘇寧, 朱義年 申請人:桂林理工大學