Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半导体纳米颗粒的合成及其薄膜制备

被引量 : 0次 | 上传用户:fctznh
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
纳米材料由于其相对于块体材料在光学和电学等性能上表现出的特殊性质在过去的几十年里受到重点关注。采用“半导体纳米晶墨水”制备薄膜太阳能电池的工艺具有设备简单、成本低、样品均匀性好和有利于大规模生产等突出优点成为了光伏器件制备领域的热门课题,这种方法得到实际应用的关键在于高质量的“纳米晶墨水”能否通过简单环保、低成本、规模化方法合成得到。Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族三元化合物是一种直接带隙的半导体材料,光学吸收系数非常高,并属于本征缺陷型半导体,可沉积为p型半导体或n型半导体薄膜,是薄膜太阳能电池的理想光吸收层材料。基于以上前提,我们提出一种简易的绿色液相途径来合成高质量的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族半导体纳米颗粒,探索了反应时间、反应温度等条件以及晶体结构对纳米颗粒的尺寸大小、形貌的影响,并将制备的铜铟硒纳米颗粒溶解在有机溶剂中得到“纳米晶墨水”,利用非真空成膜工艺制备了铜铟硒纳米结构薄膜,考察了溶剂、热处理气氛等对薄膜质量的影响,取得的主要成果如下:1.采用对硒粉具有良好溶解性的较为环保的油酰吗啉作为硒粉的溶剂,金属的无机盐作为阳离子源,油胺作为表面包覆剂,通过简单的液相途径成功的制备了高质量的银铟硒(AgInSe2)纳米颗粒,TEM照片显示AgInSe2纳米颗粒的尺寸均一,单分散性良好,颗粒形貌多为六角盘状,平均尺寸为16nm。XRD结果显示产物为四方黄铜相结构。通过对不同反应温度下得到的纳米颗粒的形貌以及四方黄铜矿相晶体结构的综合分析,用油胺的选择性吸附和布拉维法则解释了AgInSe2纳米颗粒形貌的演变过程。并考察了反应时间对纳米颗粒尺寸的影响,发现通过调节反应时间可实现对纳米颗粒的形貌可控合成。2.将硫粉溶解在油酰吗啉中得到硫的前驱液,采用相同的工艺在较低的温度下制备了银铟硫纳米颗粒。XRD结果显示产物为高温稳定相正交相,油酰吗啉提供的特殊化学环境被认为是造成这一特殊情况的主要原因。通过调节反应温度得到了纳米颗粒及纳米棒两种不同的形貌,实验结果分析表明纳米晶的晶体结构对其最终形貌起着决定性作用。3.采用此工艺制备了高质量的四方黄铜矿相CuInSe2纳米颗粒,提纯后溶解在有机溶剂中得到“纳米晶墨水”。对所得到的“纳米晶墨水”在太阳能电池器件制备中的应用进行了研究,通过滴涂或旋涂工艺制备了铜铟硒薄膜,并在H2气氛或Se气氛中进行热处理。SEM照片显示使用高沸点的溶剂四氯乙烯以及旋涂工艺得到的薄膜质量较好,孔洞及裂缝比较少,并且在Se气氛中进行热处理后的薄膜更致密,EDS结果显示其杂质相较少,薄膜的元素比更符合化学计量比。实验证明,以铜铟硒纳米颗粒制备的薄膜可以作为吸收层应用于太阳能电池器件上。
其他文献
<正>如果说经济转型是为了满足劳动者日益增长的物质生活的需要,那么只有促进人的全面发展才能满足劳动者日益增长的精神生活方面的需要。这既需要以人的智慧为本,又需要依赖
随着国际市场大力开拓,人们对色彩搭配有了更高的要求,高端的染色技术在摩托车铝轮上的应用成为当前市场的迫切需要。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。通过阳极氧化
帕金森病病程长,并发症多,治疗困难,单纯西药治疗存在不良反应大,病人不能耐受等问题。中医药治疗以肝肾阴虚为基本病机,以滋补肝肾为主要治法,能改善症状,延缓病程,与西药联
王师认为失眠的发生分为虚实两端,虚者主要为心脾两虚、心肝血虚及心肾不交,实者主要为痰热、郁火、血瘀,治疗首当辨清虚实之异,分别采用相应治法,王师强调清心养心,安神定志
在浙江省新昌县 ,对几种诱捕松墨天牛方法的诱捕效果进行了比较分析。结果表明 :改进型引诱剂的诱捕效果与其他方法之间存在极显著的差异。诱捕效果依次是改进型引诱剂、M 引
水体对光的"吸收"和"散射"效应给水下激光成像带来大量的背景噪声,是水下成像高噪声和低对比度的主要成因。距离选通成像技术可以在一定程度上克服大量后向散射的影响,但成像
随着经济的快速发展与社会的进步,国内外企业越来越重视人的因素在企业发展中的重要作用。为此,企业都积极探索各种有效的方式对员工进行激励。而在众多激励方式中,薪酬激励又是
传统的传递对准仿真系统都假设运载体工作在理想的运动状态下,不能真实地反应传递对准的对准效果;传递对准方案的多样性要求仿真系统能够灵活、便捷地改进和更换传递对准方案,而
本文对大气采样器的流量测量进行分析,并对其测量不确定度进行评定,其测量结果的表示
通过筛分和坚固性试验,结合SEM、XRF和XRD测试技术研究了钢渣砂的几何性质、力学性能、化学成分和矿物组成等特性,分析其做细集料的可行性。用常压蒸气粉化率法和215℃、2.0 MP