[发明专利]一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料及其合成与应用

权利要求书

1.一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料，其特征在于，化学组成为：(1-x-y)K_0.5Na_0.5NbO_3-z+ x BaNi_0.5Nb_0.5O₃ + y BiFeO₃；其中0x≤0.2，0y≤0.2，0≤z≤0.1；z代表氧缺位量；所述材料的物理形态包括块体、薄膜和纳米晶。

2.根据权利要求1所述的一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料，其特征在于，所述材料的带隙宽度为1.1~2.1 eV，剩余极化强度为15~20 μC/cm²。

3.根据权利要求1所述的一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料，其特征在于，所述材料的薄膜应用于太阳能光伏器件。

4.根据权利要求1所述的一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料，其特征在于，所述材料的纳米晶应用于物理防晒剂。

5.根据权利要求1所述的一种铌酸钾钠基无铅铁电光伏材料，其特征在于，所述材料的纳米晶的合成通过聚合物前驱体法进行制备，具体步骤为：

(1) 以柠檬酸为络合剂制备可溶性铌盐和铋盐作为铌源/铋源；

(2) 将符合化学式成分配比的碳酸钾、碳酸钠、草酸钡、氧化镍、氧化铁溶于柠檬酸溶液，然后与铌/铋-柠檬酸溶液搅拌混合1小时形成柠檬酸混合液；

(3) 在80℃水浴中向柠檬酸混合液中加入乙二醇并不断搅拌，直至形成浅黄色透明溶胶；

(4) 将溶胶在60~100℃干燥2小时，转变为浅黄色疏松透明凝胶，即为聚合物前驱体；

(5) 将前驱体在700~900℃煅烧2小时，得到材料的纳米晶。