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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。
关键词： 低温、加热方法、纳米晶体、铜锌锡硫（CZTS）
更新于2025-09-10 09:29:36
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Cu2ZnSnS4吸收层材料中的缺陷与二次相对Zn(O,S)缓冲器件性能的影响
摘要： 铜锌锡硫（CZTS）吸收层因含有储量丰富、成本低廉且无毒的元素，在光伏产业中备受关注，这与其他基于硫属化合物的太阳能电池形成鲜明对比。本研究采用两步法制备CZTS吸收层：首先通过磁控溅射在钼（Mo）衬底上沉积金属前驱体叠层（铜（Cu）/锡（Sn）/锌（Zn）/铜（Cu）），随后将该叠层置于管式炉中在硫气氛下退火。运用能量色散X射线光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对CZTS薄膜进行了研究。探究了硫化时间和前驱体中顶部与底部铜层厚度对CZTS薄膜性能的影响，阐述了邻近锡层的铜层厚度对于避免有害相形成的重要性，同时分析了硫化时间对于抑制锡和锌损失、二氧化锡和氧化锌等氧化物生成、二硫化钼形成以及Mo/CZTS界面间空隙产生的关键作用。此外，传统CZTS太阳能电池中常用的硫化镉缓冲层被环保替代品——氧硫化锌缓冲层所取代。
关键词： 磁控溅射，氧硫化锌，铜锌锡硫，缓冲层，吸收层
更新于2025-09-09 09:28:46