本發(fā)明涉及鐵電材料技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種鐵電納米鏈的制備方法。
背景技術(shù):能源危機(jī)是當(dāng)前世界各國(guó)面臨的重大難題,開(kāi)發(fā)可再生能源是緩解該問(wèn)題的有效途徑。在眾多可再生能源中,太陽(yáng)能因其具有資源豐富、分布廣泛、清潔干凈等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。光伏發(fā)電是開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的一種主要形式,其原理是利用光生伏特效應(yīng)制成光伏電池,將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換成電能。光伏電池主要分為硅、銅銦硒、砷化鎵、碲化鎘以及聚合物光伏電池等?,F(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)的薄膜太陽(yáng)能電池存在轉(zhuǎn)換效率低、穩(wěn)定性差、生產(chǎn)成本比較高等缺點(diǎn)。要想改變以上缺點(diǎn),可以通過(guò)提高薄膜的制備工藝和技術(shù)參數(shù),或者提高光的利用效率。第一種方法面臨研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、技術(shù)困難等問(wèn)題,因此,提高光的利用效率是提高轉(zhuǎn)換效率的重要手段,顯得十分必要。要想提高太陽(yáng)光的利用率,可以通過(guò)提高薄膜對(duì)太陽(yáng)光的吸收率,而增加薄膜的厚度可以做到這點(diǎn)。但是,薄膜厚度越厚,勢(shì)必會(huì)降低太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性,同時(shí)也會(huì)增加光生載流子的復(fù)合率,降低轉(zhuǎn)換效率。由于納米線(納米鏈)具有一系列薄膜所不具備的性質(zhì),例如其具有對(duì)光高的吸收率、低的復(fù)合率,此外在納米線(納米鏈)的一端具有較強(qiáng)的電場(chǎng)(類似于針尖附近的電場(chǎng)),因此對(duì)光生載流子具有較高的搜集效率。因此制備出高質(zhì)量的、具備特定的織構(gòu)、較低的缺陷、較高的純度(高的主相比例)的納米線(納米鏈)是提高太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率的有效手段。因此,如何制備出具有特定織構(gòu)、高純度的太陽(yáng)能電池用的納米線(納米鏈)就顯得十分必要。目前納米線及其制備方法的不足之處:目前制備納米線的方法主要包水熱法,電化學(xué)法,溶膠-凝膠法,直接沉淀法,氣相沉積法。不管哪種方法,都很難獲得具有特定取向的納米線,而且制備過(guò)程比較復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種具有特定取向的鐵電納米鏈的制備方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種鐵電納米鏈的制備方法,該方法按以下步驟進(jìn)行:步驟1)制備容器取耐高溫材料制成的基片,在基片的邊緣固定圍壁,得到容器,所述圍壁的燃燒/分解溫度低于鐵電材料的燃燒/分解溫度;步驟2)制備磁電性液體取核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液,所述核殼結(jié)構(gòu)納米微粒的核心為磁性微粒,核殼結(jié)構(gòu)納米微粒的包殼為鐵電性微粒,將核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液均勻混合,得到磁電性液體,將磁電性液體加入容器中;步驟3)制備鐵電納米鏈對(duì)容器施加磁場(chǎng),得到沿著磁場(chǎng)方向的鐵電納米鏈,施加磁場(chǎng)的同時(shí)烘烤容器,烘干油性基液、親油性表面活性劑之后煅燒容器,燃燒/分解掉容器的圍壁后,得到鐵電納米鏈。為了便于測(cè)量鐵電納米鏈的電學(xué)性質(zhì),優(yōu)選地,步驟1)中,所述基片采用導(dǎo)電材料制成;或者,所述基片采用絕緣材料制成,然后在基片上制備下電極。為了在較低的溫度下燃燒掉圍壁,優(yōu)選地,步驟1)中,所述圍壁的材料采用塑料。為了便利地將圍壁固定在基片上,優(yōu)選地,步驟1)中,所述圍壁粘接固定在基片上。為了保證基液在烘烤時(shí)不會(huì)燃燒,優(yōu)選地,步驟2)中,所述油性基液為硅油、十二烷基苯、聚丁烯油中的至少一種。為了保證表面活性劑的親油性能,優(yōu)選地,步驟2)中,所述親油性表面活性劑為油酸。為了將核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液均勻混合,優(yōu)選地,步驟2)中,核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液的混合方法為:首先,將核殼結(jié)構(gòu)納米微粒與親油性表面活性劑均勻混合,然后,將核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑的混合物加入油性基液中,然后,將核殼結(jié)構(gòu)納米微粒、親油性表面活性劑、油性基液的混合物裝進(jìn)密封瓶?jī)?nèi),最后,將密封瓶放在搖床上進(jìn)行搖動(dòng),使核殼結(jié)構(gòu)納米微粒均勻的分散到油性基液中。優(yōu)選地,所述核殼結(jié)構(gòu)納米微粒為磁-電核殼結(jié)構(gòu)的CFO-BTO納米微粒。優(yōu)選地,所述磁-電核殼結(jié)構(gòu)的CFO-BTO納米微粒采用溶膠-凝膠法制備。為了方便燒蝕掉圍壁,...