一種光伏發電用矽材料及其製備方法與流程
2023-04-30 14:52:43
1.本發明屬於光電材料技術領域，具體是指一種光伏發電用矽材料及其製備方法。
背景技術：
2.由於世界經濟的快速發展，各國對於能源的需求量也越來越多，而傳統化石燃料在提供能源的同時也帶來了環境問題，為了解決傳統化石燃料所帶來的環境問題，各國也一直在持續進行可替代能源的研究，其中光伏發電受到了廣泛關注。
3.作為傳統的光伏發電材料，矽材料是製造光伏電池的主要原料，但是矽材料的光電轉化效率低，同時電流的法拉第效率低。
技術實現要素：
4.針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，加入了碳量子點溶膠使光伏發電用矽材料法拉第效率為77.1%，光電轉化效率20.94%，此發明的製備方法體系成熟，處理方法簡單，可以實現大規模生產，為了實現上述目的，本發明採取的技術方案如下：本發明提供了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，所述光伏發電用矽材料是由碳量子點溶膠與氫氧化矽混合製備。
5.進一步地，碳量子點溶膠與氫氧化矽以質量比5:1-5:3在特佛龍容器中以25℃-40℃混合老化7-10天後得到。
6.進一步地，在使用所述光伏發電用矽材料時，先將光伏發電用矽材料塗在切片玻璃上，然後在300-350℃乾燥即可。
7.進一步地，所述碳量子點溶膠由鄰苯二胺和矽酸乙酯以一定比例在乙醇中混合得到。
8.進一步地，所述碳量子點溶膠，先由乙酸溶解鄰苯二胺，加入乙醇中在170℃-200℃進行12h的水熱反應，然後以1:1的比例加入混合溶液中在40℃-60℃下攪拌10分鐘，最後加入一定量矽酸乙酯在35℃下攪拌混合2h。
9.進一步地，所述混合溶液由23-27份乙醇，1-5份去離子水和0.1-0.5份37%的鹽酸溶液組成。
10.進一步地，所述鄰苯二胺純度為99%，乙酸純度為99%，矽酸乙酯純度為99%。
11.進一步地，所述乙醇純度為99%，鹽酸的純度為99%。
12.進一步地，所述氫氧化矽純度為99%。
13.進一步地，所述300-350℃乾燥過程需在惰性氣體保護下進行。
14.採用上述結構本發明取得的有益效果如下：（1）本發明提供了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，加入了碳量子點溶膠使光伏發電用矽材料法拉第效率為77.1%；（2）本發明一種光伏發電用矽材料光電轉化效率20.94%；
（3）製備方法體系成熟，處理方法簡單，可以實現大規模生產。
附圖說明
15.圖1為本發明提出的一種光伏發電用矽材料的合成製備路線。
16.附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。
具體實施方式
17.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例；基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
18.在本發明實施例中，如無特別說明的原料或處理技術，則表明其均為本領域的常規市售原料或常規處理技術。所用試劑如無特別指出均為商品化試劑，從市場上買來均未進行進一步純化就直接使用。
19.實施例1本發明提出了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，具體包括：光伏發電用矽材料是由碳量子點溶膠與氫氧化矽混合製備，碳量子點溶膠與氫氧化矽以質量比5:1在特佛龍容器中以30℃混合老化7天後得到。
20.其中，使用光伏發電用矽材料時，將光伏發電用矽材料塗在切片玻璃上，然後在300℃乾燥即可。
21.其中，碳量子點溶膠由鄰苯二胺和矽酸乙酯以一定比例在乙醇中混合得到。
22.其中，碳量子點溶膠，先由乙酸溶解鄰苯二胺，加入乙醇中在180℃進行12h的水熱反應，然後以1:1的比例加入混合溶液中在50℃下攪拌10分鐘，最後加入一定量矽酸乙酯在35℃下攪拌混合2h。
23.其中，混合溶液由25份乙醇，1份去離子水和0.2份37%的鹽酸溶液組成。
24.其中，鄰苯二胺純度為99%，乙酸純度為99%，矽酸乙酯純度為99%。
25.其中，乙醇純度為99%，鹽酸的純度為99%。
26.其中，氫氧化矽純度為99%。
27.其中，300℃乾燥過程需在惰性氣體保護下進行。
28.經由上述步驟製備的光伏發電用矽材料的光電轉化效率為20.94%，法拉第效率為77.1%。
29.實施例2本發明提出了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，具體包括：碳量子點溶膠與氫氧化矽以質量比5:2在特佛龍容器中以30℃混合老化7天後得到。
30.其中，使用光伏發電用矽材料時，將光伏發電用矽材料塗在切片玻璃上，然後在300℃乾燥即可。
31.其中，碳量子點溶膠由鄰苯二胺和矽酸乙酯以一定比例在乙醇中混合得到。
32.其中，碳量子點溶膠，先由乙酸溶解鄰苯二胺，加入乙醇中在180℃進行12h的水熱反應，然後以1:1的比例加入混合溶液中在50℃下攪拌10分鐘，最後加入一定量矽酸乙酯在35℃下攪拌混合2h。
33.其中，混合溶液由25份乙醇，1份去離子水和0.2份37%的鹽酸溶液組成。
34.其中，鄰苯二胺純度為99%，乙酸純度為99%，矽酸乙酯純度為99%。
35.其中，乙醇純度為99%，鹽酸的純度為99%。
36.其中，氫氧化矽純度為99%。
37.其中，300℃乾燥過程需在惰性氣體保護下進行。
38.經由上述步驟製備的光伏發電用矽材料的光電轉化效率為20.75%，法拉第效率為76.8%。
39.實施例3本發明提出了一種光伏發電用矽材料及其製備方法，具體包括：碳量子點溶膠與氫氧化矽以質量比5:2在特佛龍容器中以30℃混合老化7天後得到。
40.其中，使用光伏發電用矽材料時，將光伏發電用矽材料塗在切片玻璃上，然後在300℃乾燥即可。
41.其中，碳量子點溶膠由鄰苯二胺和矽酸乙酯以一定比例在乙醇中混合得到。
42.其中，碳量子點溶膠，先由乙酸溶解鄰苯二胺，加入乙醇中在180℃進行12h的水熱反應，然後以1:1的比例加入混合溶液中在50℃下攪拌10分鐘，最後加入一定量矽酸乙酯在35℃下攪拌混合2h。
43.其中，混合溶液由25份乙醇，1份去離子水和0.2份37%的鹽酸溶液組成。
44.其中，鄰苯二胺純度為99%，乙酸純度為99%，矽酸乙酯純度為99%。
45.其中，乙醇純度為99%，鹽酸的純度為99%。
46.其中，氫氧化矽純度為99%。
47.其中，350℃乾燥過程需在惰性氣體保護下進行。
48.經由上述步驟製備的光伏發電用矽材料的光電轉化效率為20.86%，法拉第效率為77.5%。
49.儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。
50.以上對本發明及其實施方式進行了描述，這種描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構並不局限於此。總而言之如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬於本發明的保護範圍。