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通过调节溶剂组成实现CIGS纳米颗粒亚稳相的选择性合成

DOI：10.1186/s11671-018-2781-1 期刊：Nanoscale Research Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： I-III-VI?族化合物在功能性半导体应用中展现出巨大潜力。其中，Cu(In,Ga)S?因其优异的光电性能成为极具前景的候选材料。尽管该材料的多种晶型已引发广泛关注，但针对其相控合成方法的研究仍十分有限。本文报道了通过简单调节溶剂组成实现CIGS纳米粒子亚稳相选择性合成的方法。在湿化学合成过程中，初始晶核的微观结构对最终产物的晶体结构起决定性作用。对于Cu(In,Ga)S?的形成而言，溶剂环境是关键因素——它既能影响单体配位，又能调控Cu-S成核的热力学条件。此外，通过选用纯乙二胺或其与去离子水的混合液作为反应溶剂，可选择性制备纤锌矿和闪锌矿结构的Cu(In,Ga)S?纳米粒子。所合成的纤锌矿型Cu(In,Ga)S?具有1.6 eV的带隙和4.85 cm2/Vs的载流子迁移率，表明其可与六方相CdS构建异质结用于太阳能电池。
作者： Xiaokun Zhang，Shuai Liu，Fang Wu，Xiaoli Peng，Baoguo Yang，Yong Xiang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过调节溶剂组成研究CIGS纳米颗粒亚稳相的选择性合成及其在太阳能电池中的潜在应用。

研究成果

通过简单改变反应溶剂的组成，实现了具有亚稳相的CIGS纳米颗粒的相选择性合成，展示了一种调控CIGS纳米颗粒晶体结构的简便方法。具有纤锌矿结构的CIGS纳米颗粒展现出优异的光电性能，表明其在光伏应用方面具有潜力。

研究不足

该研究聚焦于亚稳相CIGS纳米粒子的合成与表征，但未深入探究其在实际太阳能电池器件中的应用及合成方法的可扩展性。

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