本发明属于新能源材料领域，特别涉及一种宽光谱太阳能材料及其制备方法。
背景技术：
人们把能源、材料、信息和生物技术看做是近代社会发展的四大支柱。其中能源可以说是最基本的物质基础。能源历来是人类文明的先决条件。纵观古今，人类社会的一切活动都离不开能源，从衣食住行，到文化娱乐，都要直接或间接地消耗一定数量的能源。当前，在世界新科技尽命的浪潮中，虽然信息产业、生命科学和纳米科技正在以惊人的速度迅猛发展，但它们均以能源为基础，而且能源对世界经济的影响仍占第一位。
太阳能作为一种绿色能源对环境没有任何无污染性，而且它的来源广泛且丰富。太阳能电池也因太阳能的特殊性具有许多其他发电方式所不具备的优点：不受地域限制、不消耗燃料、规模可大可小、灵活性大、无污染、无噪音、安全可靠、建设周期短、维护简单、最具有大规模应用的可能性。所以很多专家把太阳能能源作为可替代的能源去开发，希望太阳能够造福于人类。现如今所使用的太阳能有很大一部分是由太阳电池转换得来的。因为太阳能电池对光有感应，能够把照射在其表面的光能转换为电能。太阳能电池最核心的部分是由半导体构成的p-n结。太阳光照在半导体p-n结上，形成空穴-电子对，在p-n结内电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p区，接通电路后就形成电流。由于半导体都有一定的带宽，太阳能电池只能将接近半导体带宽、能量为hv的光子有效地转化为电能。能量小于带宽的光子无法被电池吸收，而能量大于带宽的光子则只有一部分能量被电池利用，超出带宽的部分通过电子-声子等相互作用转化为热能从而导致能量损失。现有太阳能电池也只能利用可见光区的能量，而诸如紫外和红外波段在内的宽光谱能量则无法吸收和利用。
技术实现要素：
针对上述现有技术中太阳能电池材料无法吸收和利用紫外和红外波段能量的不足，本发明的目的是提供一种宽光谱太阳能材料及其制备方法，有效利用紫外和红外波段在内的宽光谱能量，有效提高太阳能电池的光电转换效率。
为实现本发明目的技术方案如下：
一种宽光谱太阳能材料的制备方法，包括如下步骤：
s1：将铁粉2-5份、硒粉1-3份、铋粉2-4份和锂粉0.5-2份放入球磨容器中，球料比为1:3-5，球磨30-70min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸15-20份、十二烷基三甲基氯化铵8-12份、异丁基三乙氧基硅烷5-10份和氯丙酮10-15份混合，边搅拌边升温至50-70℃，保温反应10-20min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率5-10℃/min升温至120-140℃，搅拌反应1-3h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度100-120℃干燥、粉碎成颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入20-25份d-甘露糖醇，于温度140-150℃搅拌反应1-3h；随后进行过滤、干燥，在温度500-600℃烧结反应30-50min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
优选的，步骤s1中所述铁粉3份、硒粉2份、铋粉3份和锂粉1.5份；球料比为1:4.5；球磨45min。
优选的，步骤s2中所述2-氨基苯并噻唑-6-甲酸18份、十二烷基三甲基氯化铵10份、异丁基三乙氧基硅烷8份和氯丙酮13份。
优选的，步骤s2中边搅拌边升温至65℃，保温反应15min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率8℃/min升温至135℃，搅拌反应2.5h。
优选的，步骤s3中温度为115℃，粉碎至100-120目。
优选的，步骤s4中所述加入23份d-甘露糖醇，于温度145℃搅拌反应2h；随后进行过滤、干燥，在温度550℃烧结反应45min。
上述任意一条所述方法制备得到的宽光谱太阳能材料。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明所述一种宽光谱太阳能材料的制备方法，将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸、十二烷基三甲基氯化铵、异丁基三乙氧基硅烷和氯丙酮混合，随后加入铁/硒/铋/锂和d-甘露糖醇，经烧结制备得到宽光谱太阳能材料。该太阳能材料在200-800nm范围内均具有良好的载流子传递效率和光电转换效率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
s1：将铁粉2份、硒粉1份、铋粉4份和锂粉0.5份放入球磨容器中，球料比为1:3，球磨30min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸15份、十二烷基三甲基氯化铵12份、异丁基三乙氧基硅烷5份和氯丙酮10份混合，边搅拌边升温至50℃，保温反应10min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率5℃/min升温至120℃，搅拌反应1h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度100℃干燥、粉碎成100目的颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入20份d-甘露糖醇，于温度140℃搅拌反应3h；随后进行过滤、干燥，在温度500℃烧结反应30min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
经检测，在200-800nm范围内，宽光谱太阳能材料的载流子传递效率为45.1-56.2ma/cm2，光电转换效率为50-56％。
实施例2
s1：将铁粉5份、硒粉3份、铋粉2份和锂粉2份放入球磨容器中，球料比为1:5，球磨70min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸20份、十二烷基三甲基氯化铵8份、异丁基三乙氧基硅烷10份和氯丙酮15份混合，边搅拌边升温至70℃，保温反应20min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率10℃/min升温至140℃，搅拌反应3h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度120℃干燥、粉碎成120目的颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入25份d-甘露糖醇，于温度150℃搅拌反应1h；随后进行过滤、干燥，在温度600℃烧结反应50min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
经检测，在200-800nm范围内，宽光谱太阳能材料的载流子传递效率为58.1-64.8ma/cm2，光电转换效率为52-65％。
实施例3
s1：将铁粉3份、硒粉1份、铋粉4份和锂粉1份放入球磨容器中，球料比为1:4，球磨45min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸17份、十二烷基三甲基氯化铵10份、异丁基三乙氧基硅烷7份和氯丙酮12份混合，边搅拌边升温至55℃，保温反应14min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率8℃/min升温至125℃，搅拌反应2h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度105℃干燥、粉碎成120目的颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入22份d-甘露糖醇，于温度145℃搅拌反应2h；随后进行过滤、干燥，在温度520℃烧结反应35min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
经检测，在200-800nm范围内，宽光谱太阳能材料的载流子传递效率为60.2-68.9ma/cm2，光电转换效率为60-67％。
实施例4
s1：将铁粉4份、硒粉3份、铋粉2份和锂粉1.5份放入球磨容器中，球料比为1:3，球磨55min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸19份、十二烷基三甲基氯化铵11份、异丁基三乙氧基硅烷9份和氯丙酮14份混合，边搅拌边升温至65℃，保温反应18min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率6℃/min升温至135℃，搅拌反应1.5h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度115℃干燥、粉碎成110目的颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入25份d-甘露糖醇，于温度150℃搅拌反应1.5h；随后进行过滤、干燥，在温度580℃烧结反应45min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
经检测，在200-800nm范围内，宽光谱太阳能材料的载流子传递效率为62.4-67.9ma/cm2，光电转换效率为62-68％。
实施例5
s1：将铁粉3份、硒粉2份、铋粉3份和锂粉1.5份放入球磨容器中，球料比为1:4.5，球磨45min，获得混合物；
s2：将2-氨基苯并噻唑-6-甲酸18份、十二烷基三甲基氯化铵10份、异丁基三乙氧基硅烷8份和氯丙酮13份混合，边搅拌边升温至65℃，保温反应15min；随后加入步骤s1中所得混合物，以速率8℃/min升温至135℃，搅拌反应2.5h；
s3：随后将步骤s2所得产物放入旋转蒸发仪中，旋转蒸发至原体积1/3；于温度115℃干燥、粉碎成120目的颗粒物；
s4：将步骤s3中所得颗粒物中加入23份d-甘露糖醇，于温度145℃搅拌反应2h；随后进行过滤、干燥，在温度550℃烧结反应45min，待冷却后即可得到所述宽光谱太阳能材料。
经检测，在200-800nm范围内，宽光谱太阳能材料的载流子传递效率为63.7-70.1ma/cm2，光电转换效率为64-70％。
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。