作者:郭莉; 张开来; 韩宣宣; 赵强; 张媛媛; 戚勉; 王丹军; 付峰# 期刊:《催化学报》 2020年第03期
高级氧化工艺(AOPs)是一种处理有机污染物的极具吸引力的技术.大量的前期研究工作集中在通过芬顿反应(Fenton)降解有机污染物.然而,芬顿反应需要在酸性条件下进行,必须在其过程中进行预处理.同时,反应后产生的含铁污泥需要进一步处理以满足排放要求,从而限制了芬顿反应的发展.作为另一种AOPs,光催化技术因反应条件温和、操作简单和选择性好等优点受到广泛关注.研究表明,各种铁基和铜半导体光催化材料形成光-芬顿(Photo-Fenton)系统...
作者:陈时友; 龚新高; Aron; Walsh; 魏苏淮 期刊:《物理》 2011年第04期
在过去60多年中,人们对半导体的研究集中在一元、二元和三元半导体方面,最近,出于寻找新型廉价、环保、高效光伏转换材料的需要,Cu2ZnSnS4类Ⅰ2-Ⅱ-Ⅳ- Ⅵ4型四元硫族半导体吸引了人们越来越多的关注,它在光催化和热电等多方面的应用也不断被发掘.然而,对于这类四元半导体的基本性质,如晶体结构和电子结构,人们知之甚少,很多研究还停留在经验阶段.文章首先简要回顾了这类半导体的由来和在应用方面的最新进展,然后详细介绍了文章作...
作者:周清雷; 王志群; 孙亚明; 华中 期刊:《化工新型材料》 2018年第06期
采用溶胶-凝胶法制备Cu-Zn-Sn-S前驱体薄膜,在氩及硫两种气氛下对前驱体进行480℃热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对薄膜的微观结构、表面形貌和光学性能进行表征。研究结果表明,前驱体薄膜在硫气氛下热处理生成CZTS相,其形貌为花状,尺寸大小约为1.8μm。硫化后的薄膜具有较大的吸收系数,测试后估算其禁带宽度约为1.5eV。
作者:沈韬; 柴鲜花; 孙淑红; 朱艳 期刊:《材料导报》 2019年第13期
尽管以铜铟镓硒(CIGS)和碲化镉(CdTe)为代表的第二代薄膜太阳能电池已成功实现商业化,截至目前,以CIGS为吸收层的电池的效率已经突破23%,但由于In元素稀缺,Cd元素有剧毒,限制了该电池的大规模生产。铜锌锡硫(Cu 2ZnSnS 4,CZTS)是一种直接带隙半导体,因具有禁带宽度合适、光吸收系数高、组分无毒和储量丰富等优点,而成为目前太阳能电池中最具有潜力的吸收层材料之一。目前以CZTS为吸收层的太阳能电池的效率已突破12%,已接近于商业化...
作者:张昕曜; 薛剑鸣; 王威; 郝凌云; 支国伟; 赵婷婷 期刊:《半导体技术》 2018年第09期
采用滴涂法将Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米墨水制成薄膜,研究了退火工艺对薄膜性能的影响。首先,采用乙醇作为溶剂、三乙醇胺作为分散剂,将微波液相合成的水性CZTS纳米颗粒配成纳米墨水,并采用滴涂法将纳米墨水制成CZTS薄膜。其次,为了提高薄膜的结晶性,将制备的CZTS薄膜在氮气气氛下进行退火处理,研究了退火温度与退火时间对薄膜形貌、成分及物相结构的影响。研究结果表明,随着退火时间的延长,薄膜中的Cu2-xS杂相逐渐消失,薄膜的结晶性...
作者:李云峰; 夏冬林; 秦可; 周逸琛 期刊:《武汉理工大学学报》 2017年第06期
采用热注入法制备Cu2ZnSnS4(CZTS)和Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)纳米晶,研究了不同反应温度对所制备的CZTS和CZTSSe纳米晶的晶体结构、化学组分、形貌及光学性能的影响。实验结果表明:未掺杂Se元素的CZTS纳米晶,当反应温度为230℃时为锌黄锡矿结构,当反应温度在240-280℃范围变化时,锌黄锡矿和纤锌矿结构共存,纳米晶形貌由纳米颗粒和纳米棒组成,其禁带宽度在1.54-1.62eV之间变化。对于掺杂Se元素的CZTS纳米晶,当反应温度在230-2...
作者:王小卡; 汤富领; 薛红涛; 司凤娟; 祁荣斐; 刘静波 期刊:《物理学报》 2018年第16期
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了Cu2 ZnSnS4体相的晶格结构、能带、态密度及表面重构与H,Cl和F原子在Cu2 ZnSnS4(112)表面上的吸附和钝化机理.计算结果表明:表面重构出现在以金属原子Cu-Zn-Sn终止的Cu2ZnSnS4(112)表面上,并且表面重构使表面发生自钝化;当单个H,Cl或F原子吸附在S原子终止的Cu2ZnSnS4(112)表面上时,相比于桥位(bridge)、六方密排(hcp)位和面心立方(fcc)位点,三种原子均在特定的顶...
作者:刘立华; 刘九扬; 邰新; 董丽荣; 华中 期刊:《光散射学报》 2016年第04期
以金属氯化物作为金属源,硫脲为硫源,乙二醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,采用溶剂热法在较低反应温度下合成了Cu2ZnSnS4(CZTS)粉末。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对样品的结构和形貌进行表征。利用紫外-可见光谱(UV-Vis)对样品的光学性能进行研究。结果表明,180℃反应25小时的样品均为锌黄锡矿CZTS颗粒,颗粒形貌为表面花状的微球。...
作者:黄景兴; 邵乐喜; 付玉军 期刊:《湛江师范学院学报》 2007年第03期
利用真空蒸镀法在钠钙玻璃上连续蒸镀Cu/Zn/Sn金属前驱体.在氮气保护下,在550℃对前驱体进行硫化.制备出具有类黝锡矿结构的多晶CZTS薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV—VIS)、霍尔测量仪对样品进行了晶体结构、光学性质和电学性质表征.讨论了样品中预期成份比Cu/(zn+Sn)对CZTS薄膜结构及光电特性的影响.结果表明,当Cu/(Zn+Sn)为0.57时,薄膜具有大于10^4cm^-1光吸收系数、禁带宽度约为1.5...
作者:熊辉; 魏爱香; 刘俊; 招瑜 期刊:《微纳电子技术》 2016年第08期
采用溶剂热合成技术,以乙醇为溶剂,以氯化锌、氯化亚锡、氯化铜和硫脲为反应剂,以草酸为还原剂,以十六烷基三甲基溴化铵为阳离子表面活性剂,直接在透明导电玻璃(FTO)衬底上制备Cu_2ZnSnS_4(CZTS)半导体纳米晶薄膜。采用X射线衍射(XRD)、喇曼光谱、透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱研究了反应温度对CZTS纳米晶薄膜的形貌、结构和光学性能的影响规律。结果表明:CZTS纳米晶薄膜具有锌黄锡矿结构,当反应...
作者:汪啸 刘大鹏 宋术岩 刘永鑫 张洪杰 期刊:《无机化学学报》 2011年第02期
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...
作者:蔡倩 向卫东 粱晓娟 王芸 赵秀丽 期刊:《硅酸盐通报》 2011年第06期
锌黄锡矿结构的Cu2ZnSnS4(CZTS)晶体属于四元金属硫化物纳米材料,由于其高吸收系数,适宜的禁带宽度(约1.50 eV),原料丰富等优点成为太阳能电池领域重要的光吸收层材料。本文主要综述了金属硫化物纳米材料的常用制备方法,并重点介绍CZTS纳米晶体的制备方法及研究现状。
作者:蔡倩 梁晓娟 向卫东 钟家松 邵明国 赵肖为 期刊:《材料导报》 2012年第03期
CuzZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池具有低成本、高效率、安全无毒等优点,是最具发展前景的太阳能电池之一,近几年来开始受到广泛关注。简要介绍了国内外几种制备Cu2ZnSnS4薄膜的方法,包括蒸发法、溅射法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法、喷涂热解法、Sol—gel法、丝网印刷法,并阐述了这几种方法的优点及存在的问题,展望了今后CZTS薄膜的研究方向,认为通过溶剂热或热注入法制备出CZTS纳米晶体后,再通过丝网印刷法或旋涂等法制...
作者:李琳 文亚南 董燕 汪壮兵 梁齐 期刊:《真空》 2012年第05期
利用脉冲激光沉积法在不同电阻率的n型Si(100)基片上沉积Cu2ZnSnS4薄膜,制备p-Cu2ZnSnS4/n—Si异质结。利用x射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)和原子力显微镜(AFM)对CuzZnSnS4薄膜的结构、组分和形貌进行表征,并对器件进行I—v测试,讨论不同电阻率的si对异质结器件光电特性的影响。结果表明,器件有良好的整流特性,si电阻率大的器件光电响应比较好,而si电阻率小的器件光伏效应比较明显。
作者:魏铭孔 杜清扬 刘伟丰 江国顺 朱长飞 期刊:《微纳电子技术》 2012年第04期
采用热注入法制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,并形成高分散、稳定的"墨水",采用滴注方法形成CZTS前驱体薄膜。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-VIS)对CZTS纳米颗粒的晶体结构、表面形貌和带隙进行了表征。Raman数据显示合成的纳米颗粒为纯的CZTS,不存在ZnS和Cu2SnS3等杂相。傅里叶红外光谱(FTIR)和UV-VIS表明合成的CZTS纳米颗粒表面被油胺(OLA)包覆,并且其带隙为1.52...
作者:王多 孙亚明 孟祥成 王志英 华中 期刊:《吉林师范大学学报·自然科学版》 2013年第01期
采用溶胶-凝胶法和旋涂技术在FTO玻璃衬底上制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)前驱体薄膜,在氩气氛围中退火后获得Cu2ZnSnS4薄膜.利用x射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV—VIS)对样品进行表征分析结果表明:450℃退火后的样品为纯相的Cu2ZnSnS4,样品的晶粒尺寸较大,禁带宽度接近太阳光谱的禁带宽度.
作者:颜志强 魏爱香 招瑜 刘俊 期刊:《人工晶体学报》 2013年第11期
利用溶剂热制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)球形纳米晶。采用x射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、能量色散谱(EDS)和紫外一可见分光光度计对产物的物相结构、形貌、化学组分及光学性能进行表征。结果表明:所制备的CZTS球形纳米晶具有锌黄锡矿结构,球形颗粒的直径为190~300nm,每个球形颗粒是由很多平均尺寸大约24nm的纳米晶构成。纳米晶具有锌黄锡矿结构,其禁带宽度约为1.55eV。...
作者:周超 冯清 高延敏 期刊: 2014年第05期
采用溶剂热法,以CuCl22H2O、Zn(Ac)22H2O、SnCl45H2O作金属源,硫脲作硫源,乙二醇作溶剂,PVP作表面活性剂,制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)粉末。利用XRD、SEM、Raman、TEM、EDS、UV-Vis吸收光谱探讨了反应温度和反应时间对制备CZTS粉末的相结构、成分、形貌以及光学性能的影响。结果表明:反应温度和反应时间对CZTS粉末的颗粒形貌和光学性能影响较大,最佳合成温度为230℃,反应时间24 h。该条件下生成的CZTS粉末相较为纯净、结晶完全,形...
作者:黄丹 戴豪 谢政专 郭进 期刊:《广西科学》 2014年第03期
【目的】为了增加Cu2 ZnSnS4价带顶和导带底与水的氧化还原势之间的能量差,使催化反应具有更多的驱动力。【方法】利用第一性原理计算,对Cu2 ZnSnS4电子结构进行分析。【结果】Ag掺入Cu位能够降低其价带顶而不改变导带底位置,而 Ge掺入 Sn位能够提升其导带底而不改变价带顶位置。【结论】通过优化(Cu1-x Agx )2 Zn(Sn1-y Gey )S4合金的配比,可使其达到光催化半导体最理想的能带结构。
作者:周超 高延敏 王丹 期刊:《电子元件与材料》 2014年第01期
采用溶剂热法,以CuCl2·2H2O、Zn(Ac)2·2H2O及SnCl4·5H2O作金属源,硫脲(TA)作硫源,PVP作表面活性剂,乙二醇作溶剂,在不同pH值条件下制备了Cu2znSnS4(CZTS)颗粒。利用XRD、SEM、EDS和UV-Vis探讨了体系pH值对产物相结构、形貌、粒子数比以及光学性能的影响。结果表明:pH值对CZTS颗粒的相结构、形貌、粒子数比和光学性能均有影响。体系最佳pH值为4,该条件下合成颗粒的结构为锌黄锡矿结构,结晶性较好,颗粒形貌为微米级薄...