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1、第27卷第2期無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)Vo1.27No.22011年2月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY293—297溶劑熱法CuInSe2粉體的形貌可控制備與表征段學(xué)臣.1.蔣波-,z程亞娟1,2孫巧珍1,2朱磊劉揚(yáng)林f中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,長沙410083)f2有色金屬材料科學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙410083)摘要:采用溶劑熱法,通過改變反應(yīng)溫度和初始n/n比制備了一系列CuInSe粉體。粉體的物相結(jié)構(gòu)、形貌、光吸收性能分刖用X射線衍射儀(xRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、透射電鏡(TEM)、
2、紫外一可見分光光度計(jì)(uV—Vis)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:180cc反應(yīng)即可形成純黃銅礦型CuInSe粉體;隨著反應(yīng)溫度的升高,粉體形貌有“片一片簇一球簇”的演變規(guī)律,其)匕吸收性能也隨之增強(qiáng),出現(xiàn)“紅移”現(xiàn)象;初始DCu/n。比能有效調(diào)控片簇的致密度。同時(shí)探討了粉體不同形貌的形成機(jī)理。關(guān)鍵詞:溶劑熱;CulnSe2;形貌;光吸收;機(jī)理中圖分類號:0614.121;0614.37+2;0613.52文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—4861(2011)02—0293—05SynthesisandCharacterizationofMorph
3、ology-ControllableCuInSe2PowdersbySolvothermalRouteDUANXue—Chen,,JIANGBo·CHENGYa—Juan。SUNQiao—Zhen’ZHULeiLIUYang-Lin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha41O083,China)(TheKeyLaboratoryofNo,1TO12SMetalMaterialsScienceandEngineering,Ministryo
4、fEducationofChina,Changsha410083,China)Abstract:AseriesofCulnSe2powderswerepreparedrespectivelybychangingthereactiontemperaturesandinitialCu/Inmolarratios,viaafacilesolvothermalroute.Thephase,morphologyandlightabsorptionperformancewerecharacterizedbyXRD,F(xiàn)ESEM,TEMandUV—Vis,
5、respectively.Itisf0undthatthechalcopyriteCulnSe2canbesuccessfullyfabricatedat180.Whileincreasingthereactiontemperature,themorphologiesofas—preparedpowdersevolvegraduallyfromflaketo2一Dimension(2D)hexagonalflakecluster,thento2Dhexagonalspherecluster.Andtheirlightabsorptionpr
6、opertiescanalsobereslutingenhancedwitharedshiftoftheabsorptionedge.FurtherstudiesrevealthattheinitialCu/Inmolarratioscaneffectivelycontrolthedensityofflakecluster.Additionally,apossiblegrowthmechanismofthenovelmorphologiesisalsopreliminarilydiscussedinthispaper.Keywords:so
7、lvothermal;CuInS%;morphology;lightabsorption;mechanism0引言cm)、禁帶寬度小(1.04eV)、抗輻射穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)【l_。CIS吸收層的制備常采用PVD、濺射沉積1等I.Ⅲ.Ⅵ族三元黃銅礦型半導(dǎo)體.如銅銦硒化真空技術(shù).但這些技術(shù)存在化學(xué)元素計(jì)量比難控、合物(CuInSe,CIS)是第三代薄膜太陽能電池的理想成本高的缺點(diǎn)。相反,非真空技術(shù)因其化學(xué)元素計(jì)光吸收層材料。這類材料具有光吸收系數(shù)高f10量比易控、成本低、適合大面積制備等優(yōu)點(diǎn)l-Ⅵ1.近來收稿日期:2010.08—03。收修改稿日
8、期:2010—09.14。湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(No.2009FJ3097);湖南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(No.O8JJ3104)資助。通訊聯(lián)系人。E—mail:xcd@163.n