CZTS纳米晶体的伸缩合成与金发姑娘效应

摘要： 首次提出采用单一溶剂通过加热法实现kesterite结构CZTS纳米晶（NCs）的简易低温合成。系统研究了温度与时间对材料结构、形貌及成分特性的影响规律。发现随着反应温度升高，纳米晶尺寸从15nm增大至45nm。结构分析表明：短时反应会生成二元和三元杂相，3小时反应可获得纯相CZTS?；谙晗傅氖毙蛳嘌荼溲芯浚岢隽撕侠淼腃ZTS纳米晶形成机制——其相演化顺序为Cu2S相→Cu2SnS3中间化合物→最终形成纯kesterite结构CZTS。反应3小时时获得最佳的Cu/(Zn+Sn)与Zn/Sn比例。计算得出带隙值为1.5eV，该数值是太阳能电池应用的理想值。结果表明：反应温度和时间对获得具有可控成分及最佳带隙的纯相CZTS起决定性作用。