一种纤维锌矿结构CuInS_2纳米化合物的合成方法

CuInS2(CIS)是重要的三元Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族直接带隙半导体化合物光伏材料。纤维锌矿CIS的铜和铟原子共享一个晶格,因此其在化学计量比调控方面更加灵活,对高效太阳能电池具有重要意义。在低温条件下,通过简单高效的热注入法合成了在常温下能稳定存在的纤维锌矿CIS纳米化合物,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光谱仪(EDX)和紫外可见分光光度计(UV)分别对其晶相、形貌、化学计量比和能带值进行了分析。结果表明:合成的CIS纳米化合物呈纤维锌矿结构;能带值为1.47eV,非常接近最佳能带值;呈六边形纳米盘状,纳米盘厚度约为10nm,直径约为100nm;Cu∶In∶S的化学计量比为1.70∶1∶2.94。

CuInSe_2薄膜太阳能电池非真空印刷制备技术研究

对CuInSe2(CISe)薄膜太阳能电池的吸收层进行了非真空印刷制备技术研究。使用机械化学法合成CISe前驱粉末,采用ethyl-cellulose作为分散试剂配置印刷浆,使用丝网印刷技术沉淀CISe吸收层,对沉淀的吸收层进行N2氛围的快速热退火处理,使用XRD、UV、SEM及J-V等手段对CISe吸收层进行了分析表征。结果表明:简单高效的机械化学法可获得主(112)晶向CISe前驱粉末;经丝网印刷并干燥后的CISe吸收层中含有大量有机分散剂,退火可蒸发有机分散剂并有效改善CISe结晶度,但过长的退火会增加晶体缺陷;实验制得一典型CISe薄膜太阳能电池的短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率分别为4.48mA/cm2、355mV、0.41和0.65%。