一種鐵電薄膜BiFeO3@SnS2復合光電極的制備方法

一種鐵電薄膜BiFeO3@SnS2復合光電極的制備方法導言隨著科技的不斷發(fā)展，環(huán)境問題逐漸成為人們關(guān)注的焦點。利用可再生能源發(fā)電已經(jīng)成為解決環(huán)境問題的重要途徑之一。其中，光電池是一種新型的高效、清潔、可再生的能源轉(zhuǎn)換器件。光電池的性能主要取決于光電極的材料特性和結(jié)構(gòu)。本文將介紹一種制備鐵電薄膜BiFeO3@SnS2復合光電極的方法。鐵電薄膜BiFeO3@SnS2復合光電極鐵電材料具有優(yōu)異的光電性能，在光電器件領(lǐng)域有廣泛的應用。BiFeO3是鐵電材料中的一種，具有較高的飽和磁化強度和介電常數(shù)，是一種理想的光電極材料。然而，單一的BiFeO3光電極在活性面積上有所限制，因此需要進行改進制備出復合光電極材料。SnS2是一種具有優(yōu)良電化學性能的半導體材料，與BiFeO3形成復合光電極后可以提高活性面積和吸收光譜范圍，從而提高光電轉(zhuǎn)換效率。制備方法材料準備制備鐵電薄膜BiFeO3@SnS2復合光電極的制備材料如下：Fe(NO3)3?9H2O(Sigma-Aldrich,99%)Bi(NO3)3?5H2O(Sigma-Aldrich,99%)NaOH(SinopharmChemicalReagent,99%)SnCl2?2H2O(Sigma-Aldrich,98%)NaOH(SinopharmChemicalReagent,99%)H2S(SinopharmChemicalReagent,99.5%)Ethanol(SinopharmChemicalReagent,99.7%)Acetone(SinopharmChemicalReagent,99.5%)制備過程制備BiFeO3薄膜在1.0×10-2mol/L的Fe(NO3)3和1.0×10-2mol/L的Bi(NO3)3中，加入適量的NaOH溶液控制溶液的pH值為10.5，制備含有BiFeO3的沉淀。把制備得到的沉淀轉(zhuǎn)移到無水乙醇中，超聲處理30分鐘，得到沉淀。把沉淀分散在無水乙醇中，使用磁攪拌器250rpm攪拌30分鐘。采用旋涂法將BiFeO3溶液涂覆在導電玻璃襯底上，旋涂轉(zhuǎn)速為2000rpm，涂覆次數(shù)為2次。將涂有BiFeO3溶液的玻璃襯底放入預熱至450℃的烘箱中，在氣氛為氧氣和空氣的混合氣體中熱處理60分鐘，得到BiFeO3薄膜。制備SnS2復合薄膜將SnCl2?2H2O與NaOH溶液控制pH值為11混合均勻。同時將BiFeO3襯底和SnS2前體溶液放入有機溶劑乙醇中，在90℃反應5小時，得到BiFeO3@SnS2復合薄膜。制備光電極將制備好的BiFeO3@SnS2復合薄膜與其它光電池組件(如電解液、鈍化劑、導電膜)一起組合，制備出完整的光電極。將光電極放入太陽能光照箱中照射，測試其光電轉(zhuǎn)換效率。結(jié)論本文成功制備出鐵電薄膜Bi