本发明涉及一种cdse纳米薄膜的制备方法。
背景技术：
cdse是一种典型的直接带隙半导体材料，禁带宽度在1.74ev左右，在可见光区就能够被太阳光激发产生光生载流子。目前，cdse纳米材料的主要制备方法有水热法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、水浴法、电沉积法等。水热法和溶剂热法需要高温高压环境，这对生产设备要求很高，难以大规模；溶胶-凝胶法在溶胶态cdse的小尺寸控制上很适用，但加热干燥过程容易发生团聚，光电性能降低；水浴法所需要的条件简单，但反应过程易出现h2se有毒气体且废液难处理。本发明采用电沉积法制备cdse纳米薄膜，其制备工艺简单，工艺参数容易控制，反应条件温和，制备周期非常短，其所测样品光电转换性能良好。该方法所用的反应溶液体系新颖高效尚未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电沉积法制备cdse纳米薄膜。
本发明具体步骤为：
以二甲基甲酰胺(dmf)作为溶剂配制20.0ml浓度为0.071~0.150mol/l的cd(no3)2溶液、30.0ml浓度为0.067~0.119mol/l的h2seo3溶液和5.0ml浓度为0.000~0.120mol/l的聚乙烯吡咯烷酮（pvp）溶液，上述三种溶液混合均匀作为电解液；在匀速磁力搅拌下，以铂片作阳极，ito作阴极。沉积电压为1v~5v电压，沉积时间为5~25分钟，在ito上电沉积合成cdse纳米薄膜，所得cdse纳米薄膜的光电压值为0.1258v~0.3680v。
本发明与其他相关技术相比，电化学法制备cdse纳米薄膜最显著的特点是以dmf作为溶剂和配位剂，形成了一种新颖的电解液。dmf与cd2+形成的cd[dmf4]2+具有较大的离子半径使cd2+离子的迁移速率降低，其次cd[dmf4]2+在更高沉积电位才会被还原成为cd单质，利于cdse薄膜在阴极缓慢的析出。此方法在室温下制备cdse薄膜，对原料及仪器要求不高、工艺简单、周期非常短，制备的样品光电性能优良。
具体实施方式
实施例1：
以dmf作为溶剂配制20.0ml浓度为0.071mol/l的cd(no3)2溶液、30.0ml浓度为0.119mol/l的h2seo3溶液和5.0ml浓度为0.030mol/l的pvp溶液，上述三种溶液混合均匀作为电解液；在匀速磁力搅拌下，以铂片作阳极，ito作阴极；沉积电压为4v电压，沉积时间为7分钟，在ito上电沉积合成cdse纳米薄膜，所得cdse纳米薄膜的光电压值为0.1450v。
实施例2：
以dmf作为溶剂配制20.0mll浓度为0.150mol/l的cd(no3)2溶液、30.0ml浓度为0.067mol/l的h2seo3溶液和5.0ml浓度为0.000mol/l的pvp溶液，上述三种溶液混合均匀作为电解液；在匀速磁力搅拌下，以铂片作阳极，ito作阴极。沉积电压为5v电压，沉积时间为5分钟，在ito上电沉积合成cdse纳米薄膜，所得cdse纳米薄膜的光电压值为0.1535v。
实施例3：
以dmf作为溶剂配制20.0ml浓度为0.100mol/l的cd(no3)2溶液、30.0ml浓度为0.100mol/l的h2seo3溶液和5.0ml浓度为0.060mol/l的pvp溶液，上述三种溶液混合均匀作为电解液；在匀速磁力搅拌下，以铂片作阳极，ito作阴极。沉积电压为3v电压，沉积时间为15分钟，在ito上电沉积合成cdse纳米薄膜，所得cdse纳米薄膜的光电压值为0.3680v。
实施例4：
以dmf作为溶剂配制20.0ml浓度为0.125mol/l的cd(no3)2溶液、30.0ml浓度为0.083mol/l的h2seo3溶液和5.0ml浓度为0.080mol/l的pvp溶液，上述三种溶液混合均匀作为电解液；在匀速磁力搅拌下，以铂片作阳极，ito作阴极；沉积电压为2.5v电压，沉积时间为10分钟，在ito上电沉积合成cdse纳米薄膜，所得cdse纳米薄膜的光电压值为0.2150v。