硫源种类对微波合成CZTS颗粒与薄膜性能的影响

摘要

研究不同硫源对微波液相合成的Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒尺寸及形貌的影响.结果表明:当采用硫脲作为硫源时,所制备的CZTS纳米颗粒为平均尺寸500 nm的球状结构纳米颗粒;采用L-半胱氨酸作为硫源所制备的CZTS纳米颗粒为50 nm的空心球状纳米颗粒;而当使用硫代乙酰胺作为硫源制备CZTS纳米颗粒,其平均尺寸仅为3 nm.采用平均尺寸为500 nm或50 nm的纳米颗粒制备墨水,将墨水旋涂到衬底上时,其致密性很差,明显存在许多孔洞.当采用平均尺寸为3 nm的纳米颗粒制作墨水,并将其制成薄膜时,薄膜致密性与均匀性都比较好.将最佳的预制薄膜进行硫化处理,其结晶性明显提高,并得到转化效率为2.1％的CZTS太阳电池.