本发明属于新能源材料领域，特别涉及一种新型太阳能材料及其制备方法。
背景技术：
：随着社会的发展，能源危机和环境污染越来越严重。发展清洁无污染的新能源替代传统的化石能源将是解决这两个关乎人类生存和发展问题的最有效的方法。太阳能以其清洁、无污染且储量巨大成为人们在新能源领域开发的重点。太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。太阳能的开发离不开太阳能电池的应用，太阳能电池是利用光生伏特效应，将光能转换为电能的一种装置。现有太阳能电池主要有晶体硅系太阳能电池，其光电转化效率已经超过了25％，制备技术也比较成熟，商业化产品占领了整个太阳能电池市场的90％以上，但是其较高的制备成本和理论效率极限在29％的不足制约了其进一步的发展；其次还有硅基薄膜、cigs、等化合物薄膜太阳能电池，其制备成本虽然低于第一代太阳能电池，易于实现大面积电池的生产，但是其转换效率发展面临着瓶颈，且单节太阳能电池的极限效率也仅为33.5％。因此，如何提高太阳能电池的理论效率尤为重要。技术实现要素：针对上述现有技术中上述不足，本发明的目的是提供一种新型太阳能材料及其制备方法，以提高太阳能电池的理论理论转换效率，适应市场需求。为实现本发明目的技术方案如下：一种新型太阳能材料的制备方法，包括如下步骤：s1：将3～6份zncl2、4～8份sncl4·5h2o、2～4份sicl4、4～10份alcl3分别和8～12份尿素、55～70份去离子水混合，在温度30～40℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氮气或氩气中，于550～650℃下热处理1～4h，即可得到所述太阳能材料。优选的，步骤s1中所述5份zncl2、7份sncl4·5h2o、3份sicl4、6份alcl3分别和10份尿素、65份去离子水混合；温度为35℃，搅拌混合40～50min。优选的，步骤s2中所述电沉积液体a的沉积温度为35～45℃，沉积电位为-2.2～-1.8vvs.sce，沉积时间为15～20min，沉积过程中溶液的搅拌速度为200～300rpm。优选的，步骤s2中所述电沉积液体b的沉积温度为50～60℃，沉积电位为-1.8～-1.3vvs.sce，沉积时间为10～15min，沉积过程中溶液的搅拌速度为200～300rpm。优选的，步骤s2中所述电沉积液体c的沉积温度为40～50℃，沉积电位为-1.5～-1.12vvs.sce，沉积时间为20～25min，沉积过程中溶液的搅拌速度为250～350rpm。优选的，步骤s2中所述电沉积液体d的沉积温度为30～40℃，沉积电位为-2.5～-2.0vvs.sce，沉积时间为18～28min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300～400rpm。优选的，步骤s3中所述硫粉的质量百分比为3％；于600℃下热处理2.5h。上述任意一条所述方法制备得到的新型太阳能材料。本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明所述一种新型太阳能材料的制备方法，原料来源广泛、设备要求简单、绿色无污染，可推广规模化生产；本发明以zn、sn、si和al分别依次进行电沉积，制备得到不同预制层并最终制得预制产品，经热处理后得到新型太阳能材料，该材料结晶性良好、表面形貌紧密质地均匀，光电转化理论效率高达68％以上。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1s1：将3份zncl2、4份sncl4·5h2o、4份sicl4、4份alcl3分别和8份尿素、70份去离子水混合，在温度30℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，沉积温度为35℃，沉积电位为-2.2vvs.sce，沉积时间为15min，沉积过程中溶液的搅拌速度为200rpm，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；电沉积液体b沉积温度为50℃，沉积电位为-1.8vvs.sce，沉积时间为10min，沉积过程中溶液的搅拌速度为200rpm；电沉积液体c的沉积温度为40℃，沉积电位为-1.5vvs.sce，沉积时间为20min，沉积过程中溶液的搅拌速度为250rpm；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，电沉积液体d的沉积温度为30℃，沉积电位为-2.5vvs.sce，沉积时间为18min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氮气中，于550℃下热处理1h，即可得到所述太阳能材料。实施例2s1：将6份zncl2、8份sncl4·5h2o、2份sicl4、10份alcl3分别和12份尿素、55份去离子水混合，在温度40℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，沉积温度为45℃，沉积电位为-1.8vvs.sce，沉积时间为20min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；电沉积液体b沉积温度为60℃，沉积电位为-1.3vvs.sce，沉积时间为15min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm；电沉积液体c的沉积温度为50℃，沉积电位为-1.12vvs.sce，沉积时间为25min，沉积过程中溶液的搅拌速度为350rpm；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，电沉积液体d的沉积温度为40℃，沉积电位为-2.0vvs.sce，沉积时间为28min，沉积过程中溶液的搅拌速度为400rpm，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氩气中，于650℃下热处理4h，即可得到所述太阳能材料。实施例3s1：将4份zncl2、5份sncl4·5h2o、4份sicl4、8份alcl3分别和10份尿素、60份去离子水混合，在温度35℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，沉积温度为38℃，沉积电位为-2.0vvs.sce，沉积时间为18min，沉积过程中溶液的搅拌速度为250rpm，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；电沉积液体b沉积温度为52℃，沉积电位为-1.6vvs.sce，沉积时间为12min，沉积过程中溶液的搅拌速度为220rpm；电沉积液体c的沉积温度为42℃，沉积电位为-1.3vvs.sce，沉积时间为22min，沉积过程中溶液的搅拌速度为280rpm；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，电沉积液体d的沉积温度为35℃，沉积电位为-2.3vvs.sce，沉积时间为20min，沉积过程中溶液的搅拌速度为350rpm，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氮气中，于600℃下热处理2h，即可得到所述太阳能材料。实施例4s1：将6份zncl2、7份sncl4·5h2o、2份sicl4、5份alcl3分别和8份尿素、65份去离子水混合，在温度40℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，沉积温度为42℃，沉积电位为-1.8vvs.sce，沉积时间为20min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；电沉积液体b沉积温度为58℃，沉积电位为-1.4vvs.sce，沉积时间为15min，沉积过程中溶液的搅拌速度为280rpm；电沉积液体c的沉积温度为44℃，沉积电位为-1.1vvs.sce，沉积时间为24min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，电沉积液体d的沉积温度为40℃，沉积电位为-2.1vvs.sce，沉积时间为25min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氩气中，于640℃下热处理4h，即可得到所述太阳能材料。实施例5s1：将5份zncl2、7份sncl4·5h2o、3份sicl4、6份alcl3分别和10份尿素、63份去离子水混合，在温度35℃搅拌至均匀，分别得到液体a、液体b、液体c和液体d；s2：以mo导电玻璃为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝为对电极，采用三电极恒电位法先沉积步骤s1中液体a，沉积温度为40℃，沉积电位为-2.0vvs.sce，沉积时间为18min，沉积过程中溶液的搅拌速度为250rpm，得预制层a；随后在预制层a上侧和下侧分别沉积液体b和液体c，分别得预制层b和预制层c；电沉积液体b沉积温度为55℃，沉积电位为-1.5vvs.sce，沉积时间为12min，沉积过程中溶液的搅拌速度为250rpm；电沉积液体c的沉积温度为45℃，沉积电位为-1.35vvs.sce，沉积时间为23min，沉积过程中溶液的搅拌速度为300rpm；在预制层a、预制层b和预制层c的两侧分别沉积液体d构成预制层d，电沉积液体d的沉积温度为35℃，沉积电位为-2.3vvs.sce，沉积时间为25min，沉积过程中溶液的搅拌速度为350rpm，得预制产品；s3：将步骤s2中所述预制产品置于含有硫粉的氩气中，于600℃下热处理3h，即可得到所述太阳能材料。经检测，各个实施例太阳能材料的性能如下：试验载流子传递效率ma/cm2载流子迁移率cm2/v光电转换效率％实施例156.10.06268.2实施例258.70.06569.7实施例361.30.06771.2实施例465.40.07271.5实施例568.90.07573.1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。当前第1页12