CuInSe-,2-粉體的溶劑熱合成工藝與表征.pdf

1、尋找可再生、廉價、清潔的新能源已成為當(dāng)前人類面臨的迫切問題。太陽能是一種取之不盡、環(huán)保的可再生能源，有關(guān)光伏轉(zhuǎn)化半導(dǎo)體材料的開發(fā)已成為研究熱點。CuInSe2(簡稱為CIS)是一種直接帶隙材料，光吸收系數(shù)高達(dá)105數(shù)量級，是目前已知光吸收性能最好的半導(dǎo)體材料。涂覆法可以在非真空條件下制備大面積、成分均勻的CIS薄膜，在這種工藝條件下，制備適合成膜需要的顆粒大小均勻、成分符合標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)劑量比的CIS納米粉末是關(guān)鍵。 本文通過溶劑熱合

2、成工藝制備了CIS微米/納米結(jié)構(gòu)，通過透射電鏡、掃描電鏡、X射線粉末衍射、X射線光電子能譜、原子耦合等離子發(fā)射光譜、紫外-可見-近紅外吸收光譜等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征與性能測試。主要內(nèi)容包括： 1．以無水乙二胺為溶劑合成CIS。研究了不同反應(yīng)物的種類、反應(yīng)溫度和時間、表面活性劑的加入、反應(yīng)物預(yù)處理對產(chǎn)物的成分和形貌的影響。結(jié)果表明，反應(yīng)物和溶劑的固液接觸面積是影響反應(yīng)速率的主要因素；產(chǎn)物易于定向生長成為一維或二維形貌；反應(yīng)物較低的分散程

3、度是產(chǎn)物形貌不均的原因。并對實驗的反應(yīng)機(jī)理作了簡要的分析。 2．以水為溶劑、乙二胺為配位劑合成CIS納米顆粒。通過在溶劑中引入水形成混合溶劑，以提高反應(yīng)物的分散程度。研究了不同溶劑配比、反應(yīng)溫度和時間對產(chǎn)物成分和形貌的影響，結(jié)果表明，隨著溶劑中水的量增多，產(chǎn)物向一維和二維生長的趨勢降低，顆粒粒徑減小。但另一方面溶劑中加入水將導(dǎo)致反應(yīng)物中銦離子的水解和硒的難以離子化，需要增加反應(yīng)時間和提高反應(yīng)溫度來彌補(bǔ)水溶劑帶給整個反應(yīng)體系的不利