本發(fā)明涉及太陽能電池，具體涉及一種碳化硅靶材及其制備方法與在光伏領(lǐng)域中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著對可再生能源的需求日益增長，太陽能光伏技術(shù)作為其中的重要組成部分，其轉(zhuǎn)換效率的提升成為研究的熱點(diǎn)。碳化硅（sic）因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，如高擊穿電壓、低導(dǎo)通電阻、高熱導(dǎo)率等，在太陽能光伏領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

2、然而，傳統(tǒng)碳化硅靶材的制備方法往往存在光電轉(zhuǎn)換效率不高、制備過程復(fù)雜等問題。因此，開發(fā)一種具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)換效率的碳化硅靶材尤為重要。

3、鑒于此，提出本申請。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種碳化硅靶材及其制備方法與在光伏領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有優(yōu)異光電性能。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

3、一種碳化硅靶材的制備方法，包括以下步驟：

4、（1）將碳化硅、碳粉、硅粉混合均勻，得到混合粉體；

5、（2）將石蠟、偶聯(lián)劑加入到水中，加熱至60~80℃，攪拌均勻，再加入富勒烯，分散均勻，得到第一混合液；

6、（3）將鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮加入到硝酸溶液中，攪拌均勻，得到第二混合液；

7、（4）將第一混合液、第二混合液混合均勻，再加入混合粉體，攪拌均勻，超聲處理，干燥，得到前驅(qū)體；

8、（5）將前驅(qū)體進(jìn)行真空感應(yīng)加熱處理，得到碳化硅靶材。

9、本發(fā)明創(chuàng)造性的將碳化硅、碳粉、硅粉混合，其中碳粉、硅粉能夠作為活性劑，有效的提高活性，而后將石蠟、偶聯(lián)劑、富勒烯混合，將鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮混合，而后共混，得到了具有優(yōu)異光電性能和高溫穩(wěn)定性，可以大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，從而推動(dòng)太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

10、其中，所述的富勒烯和鋯酸鑭的摻雜，有效的減少散射損失，有效的提高吸收系數(shù)和電子遷移率使其在較寬的波長范圍內(nèi)都能有效吸收光能，并快速傳輸光生載流子，。同時(shí)所述的富勒烯和鋯酸鑭具有優(yōu)異的穩(wěn)定性，能夠有效的提高體系的穩(wěn)定性，優(yōu)化碳化硅的晶體結(jié)構(gòu)，減少晶格畸變和位錯(cuò)，改善光電轉(zhuǎn)換過程中的載流子傳輸效率，從而有效的提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述碳化硅、碳粉、硅粉的質(zhì)量比為100：（2~5）：（1~4）。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述偶聯(lián)劑包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述石蠟、偶聯(lián)劑、水、富勒烯的質(zhì)量比為（0.1~0.3）：（0.01~0.05）：（35~45）：1。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮、硝酸溶液的質(zhì)量比為1：（0.1~0.4）：（35~45）。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述硝酸溶液的摩爾濃度為0.5~2mol/l。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述第一混合液、第二混合液、混合粉體的質(zhì)量比為（4~6）：（4~6）：1。

17、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述超聲處理的功率為500~800w，超聲處理的時(shí)間為40~50min。

18、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述真空感應(yīng)加熱處理的溫度為480~520℃，處理時(shí)間為1.5~3h，真空度為10-3~10-2pa。

19、本發(fā)明還提供了一種碳化硅靶材，采用上述所述的制備方法制備而成。

20、本發(fā)明還提供了一種碳化硅靶材在光伏領(lǐng)域中的應(yīng)用。

21、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將碳化硅、碳粉、硅粉混合，其中碳粉、硅粉能夠作為活性劑，有效的提高活性，而后將石蠟、偶聯(lián)劑、富勒烯混合，將鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮混合，而后共混，得到了具有優(yōu)異光電性能和高溫穩(wěn)定性，可以大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，從而推動(dòng)太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)特征：

1.一種碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述碳化硅、碳粉、硅粉的質(zhì)量比為100：（2~5）：（1~4）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述石蠟、偶聯(lián)劑、水、富勒烯的質(zhì)量比為（0.1~0.3）：（0.01~0.05）：（35~45）：1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮、硝酸溶液的質(zhì)量比為1：（0.1~0.4）：（35~45）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述硝酸溶液的摩爾濃度為0.5~2mol/l。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述第一混合液、第二混合液、混合粉體的質(zhì)量比為（4~6）：（4~6）：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳化硅靶材的制備方法，其特征在于，所述超聲處理的功率為500~800w，超聲處理的時(shí)間為40~50min。

9.一種碳化硅靶材，其特征在于，采用權(quán)利要求1~8任一所述的制備方法制備而成。

10.權(quán)利要求9所述的碳化硅靶材在光伏領(lǐng)域中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明具體公開了一種碳化硅靶材及其制備方法與在光伏領(lǐng)域中的應(yīng)用，本發(fā)明將碳化硅、碳粉、硅粉混合，其中碳粉、硅粉能夠作為活性劑，有效的提高活性，而后將石蠟、偶聯(lián)劑、富勒烯混合，將鋯酸鑭、聚乙烯吡咯烷酮混合，而后共混，得到了具有優(yōu)異光電性能和高溫穩(wěn)定性，可以大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性，從而推動(dòng)太陽能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)研發(fā)人員：周志宏,陳常清,周昭宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州市尤特新材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9