太阳能电池用微孔ITO纳米材料的制备方法

摘要

本发明公开一种太阳能电池用微孔ITO纳米材料的制备方法，采用本发明的以超临界流体熔喷纺丝制备聚合物微孔ITO类纤维的方法，制得超细（20-9000nm）的微孔ITO类纤维。通过优化工艺，控制微孔结构和分子链取向得到性能优良的微孔ITO类纤维。以满足太阳能电池功能性玻璃和宽频谱轻质伪装隐身材料等军事难题等方面的需求。

主权项

一种太阳能电池用微孔ITO纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将铟前躯体、锡前躯体、表面活性剂和有机粘结剂一起混合在溶剂中，铟、锡的离子比为90：10‑80：20，其中金属离子浓度调整在0.6M‑0.7M之间，将以上材料导入装有内衬的高压反应釜内均匀搅拌混合得到共混物；其中表面活性剂添加量为0.1‑1%，有机粘结剂添加量为1‑5%；（2）将超临界流体导入高压反应釜内，与上述共混物混合并维持一定压力为7‑17MPa，在50‑380℃度下搅拌使原料混合均匀，同时在超临界流体中反应20‑28小时；（3）将上述均匀混合材料定量喂入螺杆，在螺杆进料段被输送和均匀共混，继而经螺杆压缩段压实并逐渐成均相体；(4) 在过滤器部分，均相体经过过滤介质，滤去杂质；(5) 在计量泵部分，均相体经齿轮计量泵进行熔体计量，以精确控制纤维细度和均匀度；(6) 均相体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出；(7) 从模头喷丝孔挤出的均相体体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时，受到两侧高速热空气流的牵伸，处于粘流态的熔体细流被迅速拉细；同时，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使熔体细流冷却固化成形，形成超细微孔类纤维；（8）经自然冷却后得到纤维放入烘箱，将其加热到95‑105℃左右进行烘干，再经高温600℃‑ 1000℃锻烧5‑25小时，使其氧化成In₂0₃和Sn0₂，随炉冷却至室温，制备出浅黄色微孔ITO纳米纤维。