微波液相合成法制备Cu₂ZnSnS₄纳米颗粒及其薄膜的研究

王威¹，沈鸿烈^1,2，焦静¹，金佳乐¹

1. 南京航空航天大学材料科学与技术学院2. 南京航空航天大学纳智能材料器件教育部重点实验室

摘 要：采用乙二醇作为溶剂,硫代乙酰胺作为硫源,通过微波液相合成法制备出颗粒大小均一的Cu2ZnSnS4（CZTS）纳米颗粒。采用XRD、Raman、EDS、TEM以及UV-Vis-Nir等表征手段对所制备的纳米颗粒的物相、元素比例、形貌以及光学性能进行了分析。测试结果表明,所制备的CZTS纳米颗粒为（112）择优取向的锌黄锡矿结构,纳米颗粒的平均尺寸约为3.4nm,其光学带隙为1.85eV,呈现出明显的量子尺寸效应导致的光学带隙蓝移现象。将CZTS纳米颗粒制成CZTS墨水并滴涂烘干形成了CZTS薄膜,其XRD和SEM结果表明,所制备的CZTS薄膜具有良好的结晶性,且表面较为致密。光照与暗态的I-V曲线测试表明,所制备薄膜具有明显的光电导效应。

关键词：Cu2ZnSnS4;光电导效应;微波液相合成法;薄膜;