Cu₂ZnSnS₄纳米晶及其薄膜的制备

来源期刊：材料研究学报2014年第2期

论文作者：夏冬林 郑宇辰 黄波 赵修建

文章页码：153 - 160

关键词：无机非金属材料;Cu2ZnSnS4;热注射法;纳米晶;旋涂法;

摘    要：以乙酰丙酮铜（Cu（AcAc）2）、乙酸锌（Zn（CH3COO）2·2H2O）、氯化亚锡（SnCl2·2H2O）、升华硫（S粉）和十二硫醇为原料,用热注射法合成了Cu2ZnSnS4（CZTS）纳米晶。再将Cu2ZnSnS4纳米晶制成胶体墨水,用旋涂法制备出Cu2ZnSnS4薄膜。用X射线衍射（XRD）仪、拉曼光谱（RS）仪、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线能量色散谱仪（EDS）和紫外-可见光谱（UV-Vis）分光光度计对CZTS纳米晶及薄膜的晶体结构、微观形貌、化学组成及光学性能进行表征,研究了注射温度对纳米晶结构、形貌、晶粒大小以及化学组成的影响以及热处理时间对Cu2ZnSnS4薄膜结构、形貌、化学组成和光学性能的影响。结果表明,在注射温度为180℃时合成的CZTS纳米晶为锌黄锡矿结构,平均粒径为18 nm。在500℃热处理2 h所制备出的薄膜,在可见光范围内其吸收系数高达104cm-1,禁带宽度为1.45 eV。