高质量Cu2ZnSnS4纳米晶的合成及其自组装行为的研究

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)

高质量Cu2ZnSnS4纳米晶的合成及其自组装行为的研究

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。

Cu2ZnSnS4；纳米晶；高温热注射；自组装

进入21世纪以来，全球能源危机日益严重。不可再生的石油类资源濒临枯竭。太阳能，这种取之不尽的绿色清洁能源已经在全球能源结构中起到越来越重要的作用。目前，我国已在新型太阳能电池的研究上取得了巨大进展[1-6]。新兴的薄膜太阳能电池以其低成本，高转换效率，适合规模化生产而被人们所重视。目前，绝大多数已经商业化的薄膜太阳能电池主要是基于直接窄带隙半导体CdTe或者CuInGaSe而制备的。但是，In和Ga相对高昂的价格以及Cd和Te离子对于人体的巨大毒害都极大的限制了它们在太阳能电池领域中的应用[7-8]。……