新型銅銦硫化合物的合成及濕法膜制備.pdf

1、無機銅銦硫薄膜太陽能電池具有材料成本低、光電轉換效率高、電池性能穩(wěn)定等特點，具有良好的應用前景。鑒于銅銦硫（CuInS2）材料的難溶性，目前大多采用納米墨水印刷法獲得薄膜電池，工藝較為復雜。而對于兼顧到簡易、安全、環(huán)保及成本等方面的溶液法制備還具有很大的空間，且新型前驅物的研究有待探索。本篇論文中，合成了在一定條件下可溶的新型零維簇銅銦硫晶體材料，通過溶液旋涂濕法制得銅銦硫（CuInS2）薄膜，并利用這一薄膜層進行初步的膜器件設計及光電

2、響應性能測試，為銅銦硫材料的合成及膜制備提供了基礎研究素材；同時我們對一種二維層狀銦銻硫無機框架進行有機功能離子的交換試驗，并對交換前后的化合物進行性質測試研究。論文的主要內(nèi)容如下：
　　一、在緒論部分主要介紹了硫屬化合物的結構特征、多孔性等性質特點，以及其在離子交換，光電響應等方面的應用。此外，還對各種硫屬太陽能電池的合成方法及性質測試等研究進展進行了簡單的歸納小結。
　　二、合成了由四面體T4簇[Cu4In16S35H4

3、]14?和立方體簇[Cu12S8]4?共組裝的晶體材料：[Cu4In16S35H4]2[Cu12S8]·32Hen，該晶體從由溶劑熱法制得的清液中析出獲得，加熱亦可以重新溶于清液。該晶體在通常環(huán)境條件下經(jīng)煅燒由紅色變?yōu)楹谏?，對變色的前后的晶體通過紫外可見光譜（UV–vis）、顯微紅外（Micro-IR）表征，發(fā)現(xiàn)該化合物具有獨特的光譜性質，有望作為近紅外吸收的前驅體材料。并使用光照三電極體系對其進行了測試，研究表明化合物晶體具有較好的光

4、電流響應特性。
　　三、利用上述溶劑熱法得到的含有銅銦硫的乙二胺反應清液，通過旋涂、燒結從而制得不同透射度和厚度的薄膜，通過X-射線衍射（XRD），光電子能譜（XPS）等測試方法確定該薄膜為銅銦硫（CuInS2）薄膜，用掃描電鏡（SEM）表征了形貌特征。該方法主要通過溶液多層旋涂制備銅銦硫層，相對其他銅銦硫太陽能電池制備來說相對簡便易控制。此外，對銅銦硫薄膜修飾二氧化鈦(TiO2)納米層構建的簡易的太陽能電池進行了光電性能測試研究