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磁控溅射法制备cu_2znsns_4薄膜及其性能表征

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材料热处理学报 2015年第6期36卷 202-205页

作者：华中孟祥成孙亚明于万秋龙东张守琪吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室吉林四平136000

利用磁控溅射法将cu/Sn/Zn S前驱体沉积在钙钠玻璃基片上,再通过硫化该前驱体制备cu2znsns4薄膜。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、能谱仪、霍尔效应测量系统和紫外可见分光光度计研究了cu2znsns4薄膜的微观结构、表面形... 详细信息

利用磁控溅射法将cu/Sn/Zn S前驱体沉积在钙钠玻璃基片上,再通过硫化该前驱体制备cu2znsns4薄膜。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、能谱仪、霍尔效应测量系统和紫外可见分光光度计研究了cu2znsns4薄膜的微观结构、表面形貌、化学成分、电学和光学性能。结果表明,CZTS薄膜的微观结构依赖于硫化温度和时间。在480℃硫化3 h的薄膜为沿(112)晶面择优取向生长的纯相CZTS薄膜,该薄膜的禁带宽度是1.51 e V,其电阻率和载流子浓度分别为0.39Ω·cm和4.07×1017cm-3。

关键词： cu2znsns4 磁控溅射硫化薄膜

微波液相合成法制备cu_2znsns_4纳米颗粒及其薄膜的研究

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功能材料 2015年第3期46卷 3028-3032页

作者：王威沈鸿烈焦静金佳乐南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 南京航空航天大学纳智能材料器件教育部重点实验室南京210016

采用乙二醇作为溶剂,硫代乙酰胺作为硫源,通过微波液相合成法制备出颗粒大小均一的cu2znsns4(CZTS)纳米颗粒。采用XRD、Raman、EDS、TEM以及UV-Vis-Nir等表征手段对所制备的纳米颗粒的物相、元素比例、形貌以及光学性能进行了分析。测... 详细信息

采用乙二醇作为溶剂,硫代乙酰胺作为硫源,通过微波液相合成法制备出颗粒大小均一的cu2znsns4(CZTS)纳米颗粒。采用XRD、Raman、EDS、TEM以及UV-Vis-Nir等表征手段对所制备的纳米颗粒的物相、元素比例、形貌以及光学性能进行了分析。测试结果表明,所制备的CZTS纳米颗粒为(112)择优取向的锌黄锡矿结构,纳米颗粒的平均尺寸约为3.4nm,其光学带隙为1.85eV,呈现出明显的量子尺寸效应导致的光学带隙蓝移现象。将CZTS纳米颗粒制成CZTS墨水并滴涂烘干形成了CZTS薄膜,其XRD和SEM结果表明,所制备的CZTS薄膜具有良好的结晶性,且表面较为致密。光照与暗态的I-V曲线测试表明,所制备薄膜具有明显的光电导效应。

关键词： cu2znsns4 光电导效应微波液相合成法薄膜

阳离子部分取代cu_2znsns_4的研究进展

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材料导报 2017年第15期31卷 10-17页

作者：甘国友邹屏翰沈韬孙淑红朱艳昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093 云南省新材料制备与加工重点实验室昆明650093

P型半导体cu_2znsns_4(CZTS)由于具有最佳的直接带隙(1.0~1.5eV)、高的光吸收系数(超过104 cm^(-1))以及丰富、无毒的元素组成,使其成为商业化低成本太阳能电池最有希望的候选材料之一。然而,材料本身的一些缺陷制约了CZTS薄膜太阳能电... 详细信息

P型半导体cu_2znsns_4(CZTS)由于具有最佳的直接带隙(1.0~1.5eV)、高的光吸收系数(超过104 cm^(-1))以及丰富、无毒的元素组成,使其成为商业化低成本太阳能电池最有希望的候选材料之一。然而,材料本身的一些缺陷制约了CZTS薄膜太阳能电池效率的提高。为了提高CZTS薄膜太阳能电池的效率,研究者们使用其他阳离子部分取代cu、Zn或Sn来改善CZTS的缺陷。从CZTS的3种不同取代位置出发,综述了近年来各种阳离子部分取代CZTS的研究进展,同时对阳离子部分取代CZTS材料的发展前景进行了展望。

关键词：阳离子取代 cu2znsns4 铜锌锡硫太阳能电池

合成cu_2znsns_4薄膜四元共电沉积机理与退火相转变

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材料工程 2015年第4期43卷 66-72页

作者：贺显聪郝菀皮锦红张传香沈鸿烈南京工程学院材料工程学院南京211167 江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室南京211167 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

采用循环伏安法研究了制备CZTS薄膜四元预制层的电化学沉积机理。结合XRD,SEM,EDS和Raman技术分析预制层退火的相转变机制。结果表明:溶液中cu2+和Sn2+浓度不仅影响其本身的沉积速率,还影响溶液中其他金属元素的沉积速率,而Zn2+浓度仅... 详细信息

采用循环伏安法研究了制备CZTS薄膜四元预制层的电化学沉积机理。结合XRD,SEM,EDS和Raman技术分析预制层退火的相转变机制。结果表明:溶液中cu2+和Sn2+浓度不仅影响其本身的沉积速率,还影响溶液中其他金属元素的沉积速率,而Zn2+浓度仅影响其本身沉积速率。四元预制层的沉积以原子层外延为机理,在负电位作用下,cu2+先转变为cu原子沉积在衬底表面,且与衬底附近析出的S原子发生化学反应,在衬底上生成cuS,同样,SnS和ZnS也以这种方式交替沉积在衬底上。预制层二元硫化物随着退火温度的升高逐渐转变为cu2(3)SnS3(4)和cu2znsns4。利用四元共电沉积预制层550℃退火1h合成的cu2znsns4薄膜原子比为cu∶Zn∶Sn∶S=23.72∶12.22∶13.07∶50.99。无偏压下合成的CZTS薄膜光电流达到约6nA。

关键词： cu2znsns4 四元共电沉积退火

高质量cu_2znsns_4纳米晶的合成及其自组装行为的研究

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无机化学学报 2011年第2期27卷 259-263页

作者：汪啸刘大鹏宋术岩刘永鑫张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022

本文以简单的无机盐,包括醋酸铜、醋酸锌、四氯化锡为原料,以硬脂酸和硬脂胺作为保护剂,以二苯醚作为溶剂,采用高温热注射的方法,合成出了高质量的具有自组装行为的cu2znsns4纳米晶,并详细研究了酸和胺对于纳米晶形貌的影响。研究结果表... 详细信息

本文以简单的无机盐,包括醋酸铜、醋酸锌、四氯化锡为原料,以硬脂酸和硬脂胺作为保护剂,以二苯醚作为溶剂,采用高温热注射的方法,合成出了高质量的具有自组装行为的cu2znsns4纳米晶,并详细研究了酸和胺对于纳米晶形貌的影响。研究结果表明,随着硬脂酸用量的增加,cu2znsns4纳米晶的尺寸逐渐变大,并且呈现出具有多个棱角的复杂结构。此方法制备的cu2znsns4纳米晶对于紫外和可见光区均有很强的吸收,是构筑高效、低耗的薄膜太阳能电池的理想材料。

关键词： cu2znsns4 纳米晶高温热注射自组装

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cu_2znsns_4薄膜的研究进展

材料导报 2012年第3期26卷 138-143页

作者：蔡倩梁晓娟向卫东钟家松邵明国赵肖为温州大学化学与材料学院温州325035 同济大学材料科学与工程学院上海200092

cu2znsns4(CZTS)薄膜太阳能电池具有低成本、高效率、安全无毒等优点,是最具发展前景的太阳能电池之一,近几年来开始受到广泛关注。简要介绍了国内外几种制备cu2znsns4薄膜的方法,包括蒸发法、溅射法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法、... 详细信息

cu2znsns4(CZTS)薄膜太阳能电池具有低成本、高效率、安全无毒等优点,是最具发展前景的太阳能电池之一,近几年来开始受到广泛关注。简要介绍了国内外几种制备cu2znsns4薄膜的方法,包括蒸发法、溅射法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法、喷涂热解法、Sol-gel法、丝网印刷法,并阐述了这几种方法的优点及存在的问题,展望了今后CZTS薄膜的研究方向,认为通过溶剂热或热注入法制备出CZTS纳米晶体后,再通过丝网印刷法或旋涂等法制成CZTS薄膜能降低生产成本,在电池的工业化生产中具有很广阔的应用前景。

关键词： cu2znsns4 太阳能电池薄膜

Synthesis and optical properties of cu_2SnZnS_4 films under different sulfur atmospheres

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Rare Metals 2018年第9期37卷 808-814页

作者： Xian-Cong He Hong-Lie Shen Jin-Hong Pi Chuan-Xiang Zhang Yu Hao Xiao-Bo Shi Department of Materials Science and Engineering Nanjing Institute of Technology College of Materials Science and Technology Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

The electrodeposited precursor is a mixture of cu, Sn, and Zn alloys, these elements form cu6Sn5 and cuZn binary phases, and subsequently these phases trans- form into many binary and ternary intermediates, such as cuS, ZnS, cu2SnS3, and cu2znsns4 （CZTS） at low annealing temperature in pure sulfur and H2S atmospheres. Finally, CZTS films can be dizing at 550 ℃ for 1 h in completely formed by sulfi- pure sulfur and H2S atmo- spheres. However, the initial temperature of synthesizing CZTS in H2S atmosphere is higher than that in pure sulfur atmosphere, but the highest temperature of synthesizing CZTS in H2S atmosphere is lower than that in pure sulfur atmosphere. The direct band gaps of the CZTS films syn- thesized at 550 ℃ for 1 h in pure sulfur and H2S atmo- spheres are about 1.54 and 1.52 eV, respectively.

关键词： cu2znsns4 Electrodeposited precursor Annealing Optical properties