CuIn(S/Se)<,2>粉体的溶剂热合成及CuInS<,2>薄膜的制备

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yizhanghong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
CuIn(S/Se)2(简称CIS)是一种直接带隙半导体材料,吸收系数高、带隙可调、转换效率高、性能稳定,并且具有优良的抗干扰、耐辐射能力而受到各国光伏界的关注,成为最有发展前途的太阳能电池之一。CIS薄膜的制备方法很多,涂覆法由于成本低,工艺简单,适合产业化大规模生产成为近几年研究的热点。 本文采用溶剂热/水热法路线,研究了各种工艺对合成CIS粉体物相和形貌的影响,并利用涂覆法制备了CIS薄膜,研究了热处理工艺对薄膜形貌的影响。采用X射线衍射仪(XRD)研究了CIS粉体的结构,采用场发射扫描电镜(FE—SEM)和扫描电镜(SEM)表征了CIS粉体及CIS薄膜的形貌,采用X射线能谱仪(EDS)分析了CIS粉体的元素成分组成,采用电化学工作站测试了CIS薄膜的光电性能。通过研究改变各种工艺制备出物相单一纯净的各种形貌的CIS纳米粉体,利用涂覆工艺制备出较好质量的CuInS2薄膜。 本文以氯化铜,氯化铟,硫脲,硒粉为主要原料,分别研究了不同反应温度、反应时间、溶剂在常压,高压,以及微波辐射等合成条件下对产物物相结构和形貌的影响。结果表明:在常压下,以乙二醇为溶剂在195℃下反应4h能合成出片状的CuInS2纳米晶粒;在高压下,以乙二醇为溶剂在160℃下反应4h能得到片状的CuInS2纳米晶粒;在高压下,以水为溶剂在190℃反应48h能得到块状的CuInS2纳米晶粒;在常压—高压混合溶剂热中,不同的原料混合方式分别得到片状和球状CuInS2纳米晶粒;以微波辐射方式在不同的温度下分别得到雪花状,球状和块状CuInS2纳米晶粒;在高压下,以乙二胺为溶剂在190℃反应12h能得到片状和块状的CuInSe2纳米晶粒;以乙二胺和无水乙醇按体积比1:1混合物为溶剂在190℃反应12h能够得到片状和球状的CuInSe2化合物,表面活性剂CTAB对产物形貌有一定影响;以乙二胺和乙二醇按体积比1:1混合物为溶剂,在反应温度为190℃,反应时间为12h时,能够得到球状的CuInSe2化合物,CTAB对产物形貌有很大影响。 本实验利用涂覆法制备出了CuInS2薄膜,研究了热处理制度(温度,时间)对薄膜物相结构和形貌的影响,得到了致密均匀的有一定光电性能的CuInS2薄膜。
其他文献
纳米材料的制备与性能研究是当前纳米材料科学领域的前沿和热点。在这些材料中,氧化物半导体纳米材料又受到了特殊的关注,这不仅是因为形态各异的纳米结构被不断制备出来,更因为以这些纳米结构为原型的纳米器件在光、电、磁、热、传感等领域有着广泛的应用前景。ZnO纳米材料由于其优异的性质,受到了人们的广泛关注。通过掺杂对ZnO纳米材料进行改性,已经成为研究的热点之一。本文以ZnO纳米结构为主要研究对象,开展了以
地表水中存在的磺胺类抗生素主要来源于工业废水、生活污水、医疗和养殖业废水、粪便堆肥和垃圾处理等途径,具有高有机浓度,高氨氮,高盐度,并且具有一定的生物毒性等特点,环境中的抗生素会诱发细菌产生耐药性抗性基因是细菌耐药性产生的根源,长期存在会对人类健康和生态系统构成严重的威胁。本文以水体中含有的低浓度磺胺类抗生素为研究对象,制备材料、研究吸附效能、解析作用机制,为地表水体微量抗生素的快速吸附去除提供了
碳纤维密度低、比强度高,具有突出的耐热性能和化学性质,酚醛树脂作为粘结剂对碳纤维的润湿性良好,碳化层强度高且非常耐高温,在工程实践中以酚醛树脂碳结构连接碳纤维(C a r
初轧是炼钢和成品轧制的过渡环节,位于钢铁加工工序的前期,具体是压缩钢锭,改善钢锭质量,得到质量均匀、表面良好的钢坯的加工工艺。初轧机设备的加工尺寸直接关系到钢铁加工
硒是煤中易挥发元素之一。伴随煤炭的开采、利用,大量硒进入环境引起环境质量的变化,从而影响生态环境及人体健康。本次研究在全面收集综合国内外研究文献的基础上,结合本次实验
多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物,主要来源于化石燃料和生物质燃料的不完全燃烧。PAHs因具有极强的三致效应即致癌性、致突变性及致畸性而被广泛关注。PAHs