一种铜锌锡硫微纳纤维材料及其制备方法技术

一种铜锌锡硫微纳纤维及其制备方法,属于电子功能材料技术领域。所述微纳纤维材料是一种包括Cu、Zn、Sn和S四种元素的微纳纤维材料，纤维直径在300~800纳米之间，具有锌黄锡矿晶体结构，四种元素的摩尔比为Cu:Zn:Sn:S=2:1:1:4。制备时使用Cu、Zn和Sn无机盐和PVP为原料，先配制纺丝前驱体溶液，然后通过高压静电纺丝工艺将纺丝前驱体溶液喷射于衬底基片上形成前驱体纤维，最后经过一定的热处理和硫化处理得到目标产物。本发明专利技术制备设备简单，成本低廉，操作简便，工艺过程容易控制；所制备的目标产物具有准确的化学计量比、良好的结晶形态和单一的相结构，在高效太阳光伏电池领域具有潜在应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子功能材料
，涉及新型光伏电池材料，特别涉及以Cu、Zn、Sn,S四种元素按照化学计量比形成的、具有特定晶体结构的铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4, CZTS)化合物半导体微纳纤维材料及其制备方法。
技术介绍
微纳纤维的制备方法包括光刻定向腐蚀法、模板自组装生长法、高压静电纺丝法等。其中高压静电纺丝法因其高效、低耗而得到越来越多的应用。高压静电纺丝技术专利技术之初主要用于制备聚合物纳米纤维。随着技术的改进和研究的深入，高压静电纺丝技术被广泛用于制备功能性纳米电子纤维材料，如ZnO纳米线、TiO2纳米线等。最近高压静电纺丝技术还被用于纳米纤维有机、无机复合材料的制备。实验研究发现与块材相比，静电纺丝技术得到的纳米材料具有微观有序结构、大的比表面积等特点，从而使其晶体结构以及电、光、催化、传感等性能得到改善。在太阳能利用
，薄膜太阳电池因其可以大面积和柔性化制造的特点而成为太阳能光伏转换和利用技术中非常有前景的发展方向之一。薄膜太阳电池中的关键材料CZTS、铜铟镓硒(CIGS)均是复杂四元化合物P型半导体材料，由于体系中含有元素多、晶体结构复杂、相图稳定区间窄、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜锌锡硫微纳纤维材料，是一种包括Cu、Zn、Sn和S四种元素的微纳纤维材料，纤维直径在300~800纳米之间，该微纳纤维材料具有锌黄锡矿晶体结构，其中Cu、Zn、Sn和S四种元素的摩尔比为Cu:Zn:Sn:S=2:1:1:4。

【技术特征摘要】
1.一种铜锌锡硫微纳纤维材料，是一种包括Cu、Zn、Sn和S四种元素的微纳纤维材料，纤维直径在30(Γ800纳米之间，该微纳纤维材料具有锌黄锡矿晶体结构，其中Cu、Zn、Sn和S四种元素的摩尔比为Cu:Zn:Sn:S=2:1:1:4。2.一种铜锌锡硫微纳纤维材料的制备方法，包括以下步骤 步骤I :将聚乙烯吡咯烷酮溶于乙二醇甲醚中，搅拌制成聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇甲醚溶液； 步骤2 :按照Cu:Zn:Sn=2:1:1的摩尔比称取Cu、Zn和Sn的无机盐溶于乙二醇甲醚中，形成均一的溶液后一并加入到步骤I所得聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇甲醚溶液中，继续搅拌得到均匀透明的纺丝前驱体溶液；所得均匀透明的纺丝前驱体溶液中，应控制聚乙烯吡咯烷酮的浓度为15 40wt%，铜、锌和锡金属盐的浓度为l(T20wt%; 步骤3 :将步骤2所得纺丝前驱体溶液注入到微量注射器中，采用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋远强，刘爱芳，向勇，张博，胡家瑞，周维为，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：