制备ZnO/Cu₂O异质结材料及ZnO/Cu₂O三维结构异质结太阳电池的方法

摘要

本发明公开了一种制备ZnO/Cu2O异质结材料及ZnO/Cu2O三维结构异质结太阳电池的方法，异质结材料的制备方法包括液相生长法在基底上生长n型ZnO纳米棒阵列薄膜、以碱性铜盐溶液为电解液，在-0.4~-0.6V的沉积电位下沉积60-150s，将p型Cu2O电化学沉积在ZnO纳米棒表面，形成Cu2O种子层；以碱性铜盐溶液为沉积溶液，在-0.05～-0.3V的沉积电位下再次采用电化学沉积法将Cu2O自下而上充分填充到纳米棒阵列的空隙中形成ZnO/Cu2O三维结构异质结材料。本发明Cu2O半导体薄膜的填充深度和致密度增加，界面缺陷减少，所制异质结电池电池效率高。

主权项

一种ZnO/Cu2O异质结材料的制备方法，该异质结材料包括基底、液相生长在基底上的n型ZnO纳米棒阵列薄膜和采用沉积法填充在ZnO纳米棒中的Cu2O薄膜，其特征是，Cu2O薄膜的填充过程包括以下步骤：（1）以碱性铜盐溶液为电解液，在‑0.4 ~ ‑0.6V的沉积电位下沉积60‑150s，将p型Cu2O电化学沉积在ZnO纳米棒表面，形成Cu2O种子层，实现p型Cu2O半导体对ZnO纳米棒的保形覆盖；（2）以碱性铜盐溶液为沉积溶液，在‑0.05～‑0.3V的沉积电位下再次采用电化学沉积法将Cu2O自下而上充分填充到纳米棒阵列的空隙中，直至Cu2O包覆ZnO纳米棒阵列并超出阵列400‑550nm时停止沉积，形成ZnO/Cu2O三维结构异质结材料。