CuIn(S-Se)-,2-粉體的溶劑熱合成及CuInS-,2-薄膜的制備.pdf

1、CuIn（S/Se）2（簡(jiǎn)稱(chēng)CIS）是一種直接帶隙半導(dǎo)體材料，吸收系數(shù)高、帶隙可調(diào)、轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定，并且具有優(yōu)良的抗干擾、耐輻射能力而受到各國(guó)光伏界的關(guān)注，成為最有發(fā)展前途的太陽(yáng)能電池之一。CIS薄膜的制備方法很多，涂覆法由于成本低，工藝簡(jiǎn)單，適合產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)成為近幾年研究的熱點(diǎn)。 本文采用溶劑熱/水熱法路線(xiàn)，研究了各種工藝對(duì)合成CIS粉體物相和形貌的影響，并利用涂覆法制備了CIS薄膜，研究了熱處理工藝對(duì)薄膜形貌的影響

2、。采用X射線(xiàn)衍射儀（XRD）研究了CIS粉體的結(jié)構(gòu)，采用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡（FE—SEM）和掃描電鏡（SEM）表征了CIS粉體及CIS薄膜的形貌，采用X射線(xiàn)能譜儀（EDS）分析了CIS粉體的元素成分組成，采用電化學(xué)工作站測(cè)試了CIS薄膜的光電性能。通過(guò)研究改變各種工藝制備出物相單一純凈的各種形貌的CIS納米粉體，利用涂覆工藝制備出較好質(zhì)量的CuInS2薄膜。 本文以氯化銅，氯化銦，硫脲，硒粉為主要原料，分別研究了不同反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)

3、間、溶劑在常壓，高壓，以及微波輻射等合成條件下對(duì)產(chǎn)物物相結(jié)構(gòu)和形貌的影響。結(jié)果表明：在常壓下，以乙二醇為溶劑在195℃下反應(yīng)4h能合成出片狀的CuInS2納米晶粒；在高壓下，以乙二醇為溶劑在160℃下反應(yīng)4h能得到片狀的CuInS2納米晶粒；在高壓下，以水為溶劑在190℃反應(yīng)48h能得到塊狀的CuInS2納米晶粒；在常壓—高壓混合溶劑熱中，不同的原料混合方式分別得到片狀和球狀CuInS2納米晶粒；以微波輻射方式在不同的溫度下分別得到雪花

4、狀，球狀和塊狀CuInS2納米晶粒；在高壓下，以乙二胺為溶劑在190℃反應(yīng)12h能得到片狀和塊狀的CuInSe2納米晶粒；以乙二胺和無(wú)水乙醇按體積比1:1混合物為溶劑在190℃反應(yīng)12h能夠得到片狀和球狀的CuInSe2化合物，表面活性劑CTAB對(duì)產(chǎn)物形貌有一定影響；以乙二胺和乙二醇按體積比1:1混合物為溶劑，在反應(yīng)溫度為190℃，反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí)，能夠得到球狀的CuInSe2化合物，CTAB對(duì)產(chǎn)物形貌有很大影響。 本實(shí)驗(yàn)利用