铜锌锡硫纳米粉体材料的合成与性能表征

缪彦美¹，刘颖¹，郝瑞亭¹，郭杰¹，杨海刚^2,3

1. 云南师范大学太阳能研究所2. 河南师范大学物理与电子工程学院河南省光伏材料重点实验室3. 华北电力大学可再生能源学院

摘 要：采用固相反应法合成了含有铜锌锡硫相的纳米粉体材料;利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪（XRD）、显微拉曼光谱仪对样品的组成比和相结构进行表征,利用透射电子显微镜和紫外-可见-近红外分光光度计对样品的形貌和光学性能进行表征分析。结果表明,所得样品的XRD衍射峰与JCPDS卡片号为26-0575的峰值一一对应,证明了在不同烧结温度下制成的样品中均含有铜锌锡硫相,在烧结温度高于500℃时,制得样品为纯的铜锌锡硫相。所得样品的衍射峰强度以及晶粒尺寸受烧结温度的影响,样品的原子比Cu/（Zn+Sn）接近1,符合材料的化学计量组成的要求,而且薄膜的略微富铜或贫铜与烧结温度无关,主要由实验的随机误差造成。各样品的Zn/Sn值均约等于1,随烧结温度升高呈下降趋势。所制得铜锌锡硫对可见光有明显的吸收,利用外延法推算得到禁带宽度约为1.51eV。该材料可用来压制铜锌锡硫靶材,为磁控溅射铜锌锡硫薄膜奠定基础。

关键词：铜锌锡硫;固相反应;XRD;太阳电池;