一种高效的二维超晶格异质结光伏器件及其制备的制作方法

文档序号:16093725发布日期:2018-11-27 23:19阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,至少包括衬底1、生长在衬底(1)上的二氧化硅层(2),以及覆盖在二氧化硅层(2)上的多层二维材料,在多层二维材料部分区域内的各层之间嵌入有机分子层(42),以形成二维超晶格结构(4),所述二维超晶格结构(4)与未嵌入有机分子层的多层二维材料(3)部分组成二维超晶格异质结构,所述二维超晶格异质结构的两端分别生长有金属电极。

2.根据权利要求1所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,所述的多层二维材料为二碲化钼、二硫化钼、二硒化钨、硒化铟、硒化锡、黑磷或硫化锗。

3.根据权利要求1所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,所述的多层二维材料的厚度在1nm以上。

4.根据权利要求1所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,所述的有机分子层(42)中的有机分子为十六烷基三甲基溴化铵、四丁基溴化铵或四十二烷基溴化铵。

5.根据权利要求1所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,所述的二氧化硅层(2)的厚度为30-300nm。

6.根据权利要求1所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件,其特征在于,所述的金属电极材料为金、银、铝或钛,其厚度为10-200nm。

7.如权利要求1-6任一所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

a)取由衬底(1)、二氧化硅层(2)和多层二维材料复合而成的器件结构浸入到含有机分子的电解质溶液中;

b)在多层二维材料上制作工作电极,在多层二维材料上方的电解质溶液中制作对电极和参比电极,再在多层二维材料上施加负电压,使得带正电荷的有机分子嵌入到多层二维材料的部分区域内,形成二维材料/有机分子的二维超晶格结构4,进而得到所述二维超晶格异质结构;

c)最后,在二维超晶格异质结构的两端生长金属电极,即得到目的产物。

8.根据权利要求7所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件的制备方法,其特征在于,所述的对电极材料为铂,所述参比电极为银/氯化银。

9.根据权利要求7所述的一种高效的二维超晶格异质结光伏器件的制备方法,其特征在于,步骤b)中施加的电压范围为3-15V。

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