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105數(shù)量級，是目前已知光吸收性能最好的半導體材料。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、成分符合標準化學劑量比的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。研究了不同反應物的種類、反應溫度和時間、表面活性劑的加入、反應物預處理對產(chǎn)物的成分和形貌的影響。結(jié)果表明，反應物和溶劑的固液接觸面積是影響反應速率的主要因素；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。并對實驗的反應機理作了簡要的分析。 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，以提高反應物的分散程度。研究了不同溶劑配比、反應溫度和時間對產(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致反應物中銦離子的水解和硒的難以離子化，需要增加反應時間和提高反應溫度來彌補水溶劑帶給整個反應體系的不利