一种纳米红硒光电材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米红硒光电材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米硒是一种P型半导体，间接带隙为1.6eV。由于硒具有很高的光导性、优异的单向导电性、灵敏的光响应性、比较大的压电效应和热电效应，因此，在物理光学性能上它是一种相当有用且用得比较广泛的一种无机材料，主要用来生产光电池、压力传感器、复印设备、电整流器和曝光计等。
[0003]自硒元素被发现以来，科学家们就对其性质和用途进行了深入的研究。硒元素在自然界的存在形态分为无定形硒和晶形硒两种。单晶硒是一种非常重要的半导体材料，晶形硒的熔点比较低，具有较高的光导效率和高效的化学活性，所以晶型硒被广泛应用于光电池制造、机械感应器制造、整流器制造等方面。
[0004]张旭、谢毅等人使用酸化方法和硒代硫酸钠的歧化反应在室温下在聚丙烯酸一聚丙烯酸钠的缓冲体系中制备得到直径为50nm、长为5μπι的单晶硒纳米线。使用此法可将硒纳米线的成核及生长时间缩短为3h并可成功地生长出均一尺寸的硒纳米线，但是复杂的有机体系导致副产物较多。张洪顺，王纪孝使用回流装置把N2H2.H2O与&5603溶液混合后，发生氧化还原反应得到硒纳米线，这种制备方法，回流温度影响Se晶核生成，静置温度影响Se纳米线液相生长，这种生长方式，温度较难控制。而电沉积法制备纳米红硒光电材料，尚未见报到，该法制备条件相对简单，工艺条件易于控制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种电沉积法制备纳米红硒光电材料的方法。
[0006]具体步骤为:
(I)将 0.076 ?0.152g (0.001 ?0.002mol)硫脲和 40mL 浓度为 0.020 ?0.030mol/L的H2SeO3溶液均匀混合，配制成电沉积液。
[0007](2)将步骤(I)所得电沉积液置于30?50°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在直流电压1.5?1.9V下电沉积时间3?7分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
[0008]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压达到0.5894?0.8684V。
[0009]本发明与其它相关技术相比，最显著的特点是两电极体系电沉积法一步制备纳米红硒，提供一种全新的以H2SeO3和硫脲为原料制备纳米红硒的方法；所得纳米红硒具有良好的光电学性能；本发明的制备工艺具有条件温和、易于操作、成本低、无污染、一步制作电极，所得纳米红硒的开路光电压也比较大，是一种较好的光电材料，有望作为太阳能光电池材料。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:
(I)将0.076g (0.0Olmol)硫脲和40mL浓度为0.02mol/L的H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液，溶液呈血红色。
[0011](2)将步骤(I)所得溶液置于30°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在1.9V直流电压下电沉积3分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
[0012]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压为0.5894V。
[0013]实施例2:
(I)将 0.076g (0.0Olmol)硫脲和 40mL 浓度为 0.030mol/L 的 H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液，溶液呈血红色。
[0014](2)将步骤(I)所得电沉积液置于50°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在1.5V直流电压下电沉积7分钟，即在ITO玻璃上获得纳米红硒光电材料。
[0015]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压为0.7838V。
[0016]实施例3:
(I)将 0.152g (0.002mol)硫脲和 40mL 浓度为 0.030mol/L 的 H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液，溶液呈血红色。
[0017](2)将步骤(I)所得电沉积液置于40°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在1.7V直流电压下电沉积5分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
[0018]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压为0.8348V。
[0019]实施例4:
(I)将 0.114g (0.0015mol)硫脲和 40mL 浓度为 0.025mol/L 的 H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液，溶液呈血红色。
[0020](2)将步骤(I)所得电沉积液置于40°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在1.7V直流电压下电沉积5分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
[0021]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压为0.8606V。
[0022]实施例5:
(I)将 0.076g (0.0Olmol)硫脲和 40mL 浓度为 0.025mol/L 的 H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液，溶液呈血红色。
[0023](2)将步骤(I)所得电沉积液置于30°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在1.7V直流电压下电沉积7分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
[0024]在模拟太阳光下纳米红硒光电材料的开路光电压为0.8684V。
【主权项】
1.一种纳米红硒光电材料的制备方法，其特征在于具体步骤为: (1)将0.076 ?0.152g 硫脲和 40mL 浓度为 0.020 ?0.030mol/L 的 H2SeCV^液均匀混合，配制成电沉积液； (2)将步骤(I)所得电沉积液置于30?50°C水浴中，以钼片为阳极，ITO玻璃为阴极，在直流电压1.5?1.9V下电沉积时间3?7分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米红硒光电材料的制备方法。（1）将0.076～0.152g硫脲和40mL浓度为0.020～0.030mol/L的H2SeO3溶液均匀混合，配制成电沉积液；（2）将步骤（1）所得电沉积液置于30～50℃水浴中，以铂片为阳极，ITO玻璃为阴极，在直流电压1.5～1.9V下电沉积时间3～7分钟，即在ITO玻璃上制得纳米红硒光电材料。在模拟太阳光下CdSxSey的开路光电压达到0.5894～0.8684V。发明与其它相关技术相比，最显著的特点是电沉积法一步制备纳米硒电极，制备工艺简便、无污染，制备的纳米硒有较好的光电性能。
【IPC分类】C25B1-00, B82Y40-00
【公开号】CN104562067
【申请号】CN201510045938
【发明人】钟福新, 王伟, 王苏宁, 黎燕, 莫德清, 朱义年
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月29日