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专利号: 2019104771472
申请人: 南阳理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种稀土掺杂的光伏薄膜材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将MO与D2O3按照1-2:1的摩尔比混合,研磨,得到混合粉末;

其中,所述M为Cu、Zn、Cd中的任意一种;所述D为Al、Ga、In、Tl中任意的一种;

(2)将步骤(1)得到的混合粉末于5MPa~15MPa下压制成片,保压时间为5min~10min,压制完成后于1200-1600℃下烧结得到多晶材料;

(3)准备硅基材料,利用磁控溅射方法,将步骤(2)得到的多晶材料溅射到硅基材料表面上,得到硅基-多晶材料;

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其中,溅射参数为:抽真空至5.0×10 -10.0×10 Pa,氩气流量为30-50sccm,溅射压强为2-12Pa,基片温度为350-550℃,射频电源溅射功率为80-120W,溅射时间为120-480min;

其中,多晶材料的物质的量与硅基材料的体积比为0.1-0.5mol:15mm×15mm×(75-90)nm;

(4)将步骤(3)得到的硅基-多晶材料在氩气气氛下,于200-800℃下退火20-30分钟,得到表面生成有化合物量子点的结晶硅基-多晶材料;

(5)于室温采用离子注入法将稀土离子的氧化物注入到步骤(4)得到的结晶硅基-多晶材料中的多晶材料表面,抽真空至2.0×10-3-5.0×10-3Pa,注入的稀土离子氧化物所携带的能量为100-200Kev,离子束强度为2-6uA·cm-2,得到稀土掺杂的结晶硅基-多晶材料;

其中,稀土离子的注入剂量与结晶硅基-多晶材料体积比为1×1015-1×1016cm-2:15mm×15mm×(75-90)nm;

其中,所述稀土离子的氧化物为La2O3、Ce2O3、Nd2O3、Y2O3中的任意一种;

(6)将步骤(5)得到的稀土掺杂的结晶硅基-多晶材料在氩气氛围中,于1000-1100℃再次退火,退火时间为20-30分钟,得到稀土掺杂的光伏薄膜材料。

2.根据权利要求1所述的一种稀土掺杂的光伏薄膜材料的制备方法,其特征在于,其中硅基材料为单晶硅光伏薄膜材料、多晶硅光伏薄膜材料、非晶硅光伏薄膜材料中的任意一种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法制备得到的稀土掺杂的光伏薄膜材料。