有機(jī)溶劑法合成CdSe納米晶及吸附配位劑的改性.pdf

1、半導(dǎo)體納米材料因其獨(dú)特的量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和光電效應(yīng)而表現(xiàn)出的獨(dú)特的光電及化學(xué)性質(zhì),被認(rèn)為是最受期待的新型太陽能電池材料。而CdSe納米材料由于禁帶寬度合適,接近光伏電池所要求的最佳參數(shù),更成為研究的熱點(diǎn)。
　　 本文以N-甲基吡咯烷酮(NMP)為合成有機(jī)溶劑體系,以硝酸鎘和亞硒酸鈉為反應(yīng)的硒源與鎘源,加入絡(luò)合劑及還原劑等,研究CdSe納米晶的合成。實(shí)驗(yàn)采用兩種前軀體注入的合成方式:高溫沸點(diǎn)注射與室溫注射,考察了各種工藝參數(shù)

2、,如絡(luò)合劑,回流溫度,回流時(shí)間等對合成CdSe納米晶的晶型、形貌以及性能的影響,并用表面活性劑在合成中進(jìn)行改性,制備出納米晶薄膜。
　　 研究表明,在高溫注射下,采用氨水絡(luò)合硝酸鎘得到閃鋅礦型CdSe納米晶,采用檸檬酸絡(luò)合主要為纖鋅礦型結(jié)構(gòu)的納米晶；氨水絡(luò)合體系下,提高回流溫度有助于納米晶結(jié)晶性的提高,但溫度過高會(huì)導(dǎo)致納米晶團(tuán)聚,最佳回流溫度為180°。前軀體溶液中Cd／Se的改變對納米晶的尺寸影響較小,但會(huì)改變納米晶的晶型,得

3、到單一閃鋅礦晶型的最佳配比為Cd／Se=1:1。不同的注入方式會(huì)導(dǎo)致納米晶晶型的改變,混合注射可得到單一閃鋅礦型納米晶,納米晶的尺寸主要分布在10～13nm。FT-IR分析可知,NMP在合成中起配位溶劑作用。紫外吸收分析可知,閃鋅礦結(jié)構(gòu)的納米晶的禁帶寬度為1.82eV。
　　 室溫注射下,主要合成纖鋅礦結(jié)構(gòu)。隨著回流時(shí)間的增加,納米晶的尺寸增大,回流的最佳時(shí)間為30min,結(jié)晶性及尺寸均佳。隨著回流溫度的提高,納米晶團(tuán)聚現(xiàn)像比較