溶剂热法CuInSe_2粉体的形貌可控制备与表征.pdf

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1、第27卷第2期无机化学学报Vo1．27No．22011年2月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY293—297溶剂热法CuInSe2粉体的形貌可控制备与表征段学臣．1．蒋波-，z程亚娟1,2孙巧珍1,2朱磊刘扬林f中南大学材料科学与工程学院，长沙410083)f2有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙410083)摘要：采用溶剂热法，通过改变反应温度和初始n／n比制备了一系列CuInSe粉体。粉体的物相结构、形貌、光吸收性能分刖用X射线衍射仪(xRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、

2、紫外一可见分光光度计(uV—Vis)进行了表征。结果表明：180cc反应即可形成纯黄铜矿型CuInSe粉体；随着反应温度的升高，粉体形貌有“片一片簇一球簇”的演变规律，其)匕吸收性能也随之增强，出现“红移”现象；初始DCu／n。比能有效调控片簇的致密度。同时探讨了粉体不同形貌的形成机理。关键词：溶剂热；CulnSe2；形貌；光吸收；机理中图分类号：0614．121；0614．37+2；0613．52文献标识码：A文章编号：1001—4861(2011)02—0293—05SynthesisandCharacterizationofMorph

3、ology-ControllableCuInSe2PowdersbySolvothermalRouteDUANXue—Chen，，JIANGBo·CHENGYa—Juan。SUNQiao—Zhen’ZHULeiLIUYang-Lin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha41O083，China)(TheKeyLaboratoryofNo，1TO12SMetalMaterialsScienceandEngineering,Ministryo

4、fEducationofChina,Changsha410083，China)Abstract：AseriesofCulnSe2powderswerepreparedrespectivelybychangingthereactiontemperaturesandinitialCu／Inmolarratios，viaafacilesolvothermalroute．Thephase，morphologyandlightabsorptionperformancewerecharacterizedbyXRD，FESEM，TEMandUV—Vis，

5、respectively．Itisf0undthatthechalcopyriteCulnSe2canbesuccessfullyfabricatedat180．Whileincreasingthereactiontemperature，themorphologiesofas—preparedpowdersevolvegraduallyfromflaketo2一Dimension(2D)hexagonalflakecluster，thento2Dhexagonalspherecluster．Andtheirlightabsorptionpr

6、opertiescanalsobereslutingenhancedwitharedshiftoftheabsorptionedge．FurtherstudiesrevealthattheinitialCu／Inmolarratioscaneffectivelycontrolthedensityofflakecluster．Additionally，apossiblegrowthmechanismofthenovelmorphologiesisalsopreliminarilydiscussedinthispaper．Keywords：so

7、lvothermal；CuInS％；morphology；lightabsorption；mechanism0引言cm)、禁带宽度小(1．04eV)、抗辐射稳定性好等优点【l_。CIS吸收层的制备常采用PVD、溅射沉积1等I．Ⅲ．Ⅵ族三元黄铜矿型半导体．如铜铟硒化真空技术．但这些技术存在化学元素计量比难控、合物(CuInSe，CIS)是第三代薄膜太阳能电池的理想成本高的缺点。相反，非真空技术因其化学元素计光吸收层材料。这类材料具有光吸收系数高f10量比易控、成本低、适合大面积制备等优点l-Ⅵ1．近来收稿日期：2010．08—03。收修改稿日

8、期：2010—09．14。湖南省科技计划项目(No．2009FJ3097)；湖南省自然科学基金重点项目(No．O8JJ3104)资助。通讯联系人。E—mail：xcd@163．n