研究目的
通过一种简便、经济且无毒的单步水热法设计具有高效光伏性能的Cu2ZnSn(SSe)4纳米晶薄膜。
研究成果
水热法合成的CZTSSe纳米晶薄膜展现出具有3.41%光电转换效率的光伏性能,使其适用于薄膜太阳能电池技术。
研究不足
该研究聚焦于通过水热法合成与表征CZTSSe薄膜,但未深入探究该工艺的可扩展性及薄膜在实际工况下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改进的一步水热法,以Na2-EDTA为络合剂合成CZTSSe纳米晶薄膜。
2:样品选择与数据来源:
使用分析纯前驱体化学品,未经进一步提纯。
3:实验设备与材料清单:
化学品包括醋酸铜(II)一水合物、醋酸锌(II)二水合物、氯化锡、乙二胺四乙酸二钠、硫脲和亚硒酸钠。设备包括聚四氟乙烯内衬高压釜、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、带EDS的扫描电镜、X射线光电子能谱仪和电化学工作站。
4:实验步骤与操作流程:
沉积过程包括调节溶液pH值,转移至聚四氟乙烯内衬高压釜,并在160°C下加热4小时。
5:数据分析方法:
采用多种表征技术进行结构、光学、形貌和成分分析。
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Scanning electron microscope
JSM-6360A
JEOL
To capture morphology and elemental analysis
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X-ray Photoelectron Spectroscopy
Multilab-2000
Thermo Scientific
To analyze the oxidation states of constituent elements
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Electrochemical workstation
PGSTAT 100
AUTOLAB
To perform photovoltaic performance and EIS analysis
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UV–Vis spectrophotometer
To analyze the optical absorption spectra of films
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X-ray diffractometer
D8
Bruker AXS
To estimate structural parameters of the films
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Raman spectrometer
In Via 90V727
Renishaw
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