溶劑熱合成銦硒化合物及涂覆法制備CuIn(Se,S)2薄膜.pdf

1、銅銦硒（CuInSe2,CIS）薄膜太陽能電池作為最有潛力的新能源之一，備受各國科研工作者的關(guān)注，CIS屬三元I-III-VI2族半導(dǎo)體化合物，作為薄膜太陽能電池的吸收層，CIS具有吸收系數(shù)高（105cm-1）、轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、成本低、帶隙可調(diào)等優(yōu)點；銅銦硫硒（CuIn(Se,S)2，CISS）是以S取代黃銅礦結(jié)構(gòu)CIS中Se的位置，本文以涂覆法制備CISS薄膜，涂覆法具有生產(chǎn)成本低廉、材料利用率高、對基底材料無特殊要求等優(yōu)點，成

2、為實驗室研究較多的方法；涂覆法制備CISS薄膜的質(zhì)量與多種因素相關(guān)，比如前驅(qū)體粉的燒結(jié)活性、熱處理工藝等。本論文主要研究了In2S3和CuSe粉體的制備，以及以In2S3@CuSe復(fù)合粉為前驅(qū)體粉燒結(jié)CISS薄膜；分別采用超聲微波溶劑熱法合成了In2S3粉體、CuSe粉體及In2S3@CuSe復(fù)合粉，通過CuSe對In2S3的包裹減少In的揮發(fā)；主要研究了以下幾個方面：
　　1.以超聲微波溶劑熱法在低溫下合成了In2S3，并研究了

3、硫源、溫度、表面活性劑、絡(luò)合劑、溶劑等對合成 In2S3顆粒粒度大小及分散性的影響；發(fā)現(xiàn)以硫代乙酰胺為硫源時，只需要60℃左右的溫度就可以合成In2S3顆粒；在溶劑中添加酒石酸對 In3+具有絡(luò)合作用，有助于獲得分散性較好的 In2S3粉體；添加聚乙二醇有助于得到顆粒粒徑小的 In2S3粉體；以聚乙二醇作溶劑時，加入十二烷基硫酸鈉有助于得到片狀的In2S3；
　　2.研究了CuSe的合成工藝，分別以硒粉和硒代硫酸鈉做硒源合成了銅硒

4、化合物；以水合肼為還原劑還原硒粉，獲得了六方片狀的CuSe粉體；以硒代硫酸鈉做硒源合成了CuSe與Cu2-xSe/Cu2Se共存的銅硒化合物，其中CuSe為片狀，Cu2-xSe為無定形小顆粒。不同的pH值對合成結(jié)果有很大影響，在中性條件下，超聲微波溶劑熱合成產(chǎn)物為CuSe與Cu2-xSe/Cu2Se共存的銅硒化合物，在堿性條件下，產(chǎn)物為Cu2-xSe/Cu2Se；以正十二硫醇做還原劑，乙二胺做配位劑溶解硒粉，超聲微波合成了CuSe/Cu