編號：FTJS09148
篇名：溶膠-凝膠法工藝參數(shù)對銅鋅錫硫薄膜質量及性能影響研究
作者：王近 袁妍妍 王久和 李濤 張琳
關鍵詞： 溶膠-凝膠法 結晶質量 銅鋅錫硫薄膜 表面形貌 光學性能
機構： 江蘇科技大學材料科學與工程學院
摘要： 以乙酸銅(Cu(CH3COO)2·H2O)、乙酸鋅(Zn(CH3COO)2·H2O)、氯化亞錫(SnCl2·2H2O)、硫脲(CH4N2S)為原料,按一定配比制得前驅體溶液,以三乙醇胺(C6H15NO3)、乙醇胺(C2H7NO)為穩(wěn)定劑采用溶膠-凝膠法旋涂制備銅鋅錫硫(Cu2ZnSnS4)薄膜。通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線能譜分析(EDS)、紫外-可見-近紅外分光光度計表征手段對薄膜的表面形貌、物相結構、成分組成和光學性能等進行分析。研究燒結溫度、旋涂轉速、穩(wěn)定劑加入等工藝參數(shù)對銅鋅錫硫(CZTS)薄膜的形貌、物相結構及光學性能的影響規(guī)律。結果表明,前驅體溶液濃度為0.2 mol/L,旋涂速度為1000 r/min,時間為10 s,燒結溫度為280℃時,得到了符合Cu2ZnSnS4相結構的薄膜樣品;而濃度為0.3 mol/L,旋涂速度為3500 r/min,時間為15 s,增添乙醇胺(MEA)的穩(wěn)定劑,燒結溫度為260℃制備出的CZTS薄膜在表面相貌上有較大改善,其中添加1.5 mL三乙醇胺(TEA)及乙醇胺(MEA)穩(wěn)定劑制備的CZTS薄膜形貌呈顆粒狀,薄膜的表面均勻性提高,但薄膜的結晶質量不如0.2 mol/L溶液制備的樣品,薄膜中Sn、S元素的流失而導致其他相的生成使得薄膜的帶寬偏大。此外,樣品的結晶隨燒結時間延長而逐漸變好,但是沒有大尺寸晶粒生成。
