一种氧化钇硫化铋复合太阳能薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种氧化钇硫化铋复合太阳能薄膜的制备方法。该方法是在导电玻璃衬底的一个侧面沉积有一层掺镱掺铒氧化钇上转换薄膜（Y₂O₃:Yb-Er），然后将Y₂O₃:Yb-Er薄膜上通过离子交换法沉积硫化铋薄膜，该复合薄膜在近红外有光电流响应。制备的复合薄膜均匀致密，是对近红外光有响应的复合太阳能薄膜。该薄膜材料在980纳米激光器下，有明显的光电流响应。本发明工艺方法简单、原料易得、成本低，能耗低，无毒，可以在常温常压操作，有希望进行工业化生产。

主权项

一种氧化钇硫化铋复合太阳能薄膜的制备方法，其特征在于，该方法的步骤如下：1）将硝酸钇，硝酸镱，硝酸铒分别配成浓度为0.1mol/L的水溶液，并按照体积比为72~94:6~25:1~5混合，作为电镀镱掺铒氧化钇上转换薄膜（Y₂O₃:Yb‑Er）电镀溶液；2）以导电玻璃ITO为工作电极，铂金电极为对电极，Ag/AgCl/饱和KCl溶液电极为参比电极，在导电玻璃上进行薄膜沉积：将三电极插入步骤1配置的镱掺铒氧化钇上转换薄膜（Y₂O₃:Yb‑Er）的电镀溶液溶液中，在30‑80°C下沉积10分钟~1小时，沉积电压为‑0.8 V~‑1.2 V；将得到的薄膜清洗并干燥，然后在300‑600°C下热处理30分钟‑4小时，在ITO上沉积得到镱掺铒氧化钇（Y₂O₃:Yb‑Er）上转换薄膜；3）将步骤2得到的带有镱掺铒氧化钇上转换薄膜的ITO浸入浓度为0.0001~0.001mol/L的硝酸铋溶液中5~30秒，然后移入去离子水中约10~20秒，然后浸入浓度为0.0002~0.002mol/L硝酸铋溶液中5‑30秒，再浸入去离子水中10‑20秒4）重复若干次步骤3，得到复合太阳能薄膜（Y₂O₃:Yb‑Er/Bi₂S₃）。