一种铜铁锌锡硫微米单晶颗粒的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜铁锌锡硫微米单晶颗粒的制备方法，是以单质铜粉末、单质锌粉末、单质锡粉末、金属硫化物粉末、单质硫粉末、助熔剂等不同组合为反应原料，按照设计好的配方研磨混合，将混合的粉末真空封装在石英反应容器中，石英反应容器在600～1000℃下保持48～120h，对石英反应容器快速降温至室温；取出样品，洗涤、干燥后即得铜铁锌锡硫单晶颗粒；所制备单晶颗粒的大小可以利用再结晶温度和时间来调控，颗粒的成分可以通过前驱体中各元素的摩尔比在一定范围内有效的调配，所制备得到的单晶颗粒均匀、大小可控，性能优于传统方法制备得到的单晶颗粒。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及半导体光电材料与器件
，更具体地，涉及一种铜铁锌锡硫微米单晶颗粒的制备方法。

技术介绍

多元化合物CuInGaSe2（CIGS）薄膜太阳能电池具有较高的转换效率，易于大规模生产，成为了目前最具有发展潜力的太阳能电池材料，目前CIGS电池是世界上光电转换效率最高的薄膜太阳能电池，其最高转换效率已达21.7%。但其组成元素In和Ga在地球上资源缺乏，导致CIGS薄膜电池很难实现太瓦（109kW）级别的大规模应用。
自然界锌黄锡矿的天然矿石主要是Cu2[FeZn]SnS4，而锌黄锡矿Cu2ZnSnS4（CZTS）四元半导体化合物被认为是最有希望取代CIGS薄膜太阳能电池吸收层的新型化合物半导体，同时，黄锡矿Cu2FeSnS4四元半导体化合物在太阳能光伏领域的研究也引起了广泛的关注。如果将锌黄锡矿Cu2ZnSnS4和黄锡矿Cu2FeSnS4以同形替换的方式组合制备Fe和Zn共存的多元化合物Cu2FexZn1-xSnS4（CFZTS），实现对Fe和Zn含量、价态和原子结构的调控，进而调节化合物的能带隙，为无机多元化合物多结太阳能电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铁锌锡硫微米单晶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将反应原料单质铜粉末/CuS粉末、单质锌粉末/ZnS粉末、单质锡粉末/SnS粉末、FeS粉末以及单质硫粉末按一定比例混合，加入助熔剂，研磨混合均匀配制成前驱体；S2. 将前驱体装入石英反应容器中，抽真空或通入惰性气体后密封石英反应容器；S3. 将密封后的石英反应容器在600～1000℃下保持48～120h，对石英反应容器快速降温至室温，取出石英反应容器中的样品，洗涤、干燥后即得铜铁锌锡硫单晶颗粒；S1所述反应原料中铜、铁、锌、锡、硫五种元素的摩尔比为：Cu/（Fe+Zn+Sn）=0.75～1，Sn/（Fe+Zn）=1～1....

【技术特征摘要】
1.一种铜铁锌锡硫微米单晶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将反应原料单质铜粉末/CuS粉末、单质锌粉末/ZnS粉末、单质锡粉末/SnS粉末、FeS粉末以及单质硫粉末按一定比例混合，加入助熔剂，研磨混合均匀配制成前驱体；
S2.将前驱体装入石英反应容器中，抽真空或通入惰性气体后密封石英反应容器；
S3.将密封后的石英反应容器在600～1000℃下保持48～120h，对石英反应容器快速降温至室温，取出石英反应容器中的样品，洗涤、干燥后即得铜铁锌锡硫单晶颗粒；
S1所述反应原料中铜、铁、锌、锡、硫五种元素的摩尔比为：Cu/（Fe+Zn+Sn）=0.75～1，Sn/（Fe...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，廖峻，邵乐喜，王磊，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：发明
国别省市：广东;44