[发明专利]一种采用纳米颗粒制备CZTS薄膜的方法

摘要

本发明公开一种采用纳米颗粒制备CZTS薄膜的方法，其通过湿法球磨的方式，采用了没有任何毒性的溶剂来制备CZTS的纳米颗粒溶液。采用过滤及离心分离的方式来获得仅仅含有CZTS纳米颗粒的溶液。通过采用合适的球磨时间，溶剂种类及离心时间获得了纳米颗粒生产效率最高的配方。这一纳米颗粒之后被用来制备CZTS前驱膜。之后这一前驱膜被用于硫气氛的高温退火。CZTS薄膜晶粒尺寸及晶向都得到了有效的改善。薄膜中硫元素的比例也超过了50％。通过采用X射线衍射及拉曼谱发现薄膜中没有二次相。

主权项

1.一种采用纳米颗粒制备CZTS薄膜的方法，其特征在于：包括有以下步骤：(1)将50g 1mm直径的研磨球和13.6g 50微米的研磨球同1g CZTS粉末进行混合，倒入研磨容器内；(2)向研磨容器内滴入3ml酒精；(3)将研磨容器进行密封；(4)将研磨容器固定在球磨容器上；(5)进行36小时顺时针及逆时针方向旋转球磨，同时球磨容器主动，带动研磨容器公转；(6)向25微米孔径过滤网上滴入3mL 2-(2-乙氧基乙烷)；(7)将研磨完的溶液进行过滤，获得溶液；(8)用酒精和2-(2-乙氧基乙烷)将溶液进行稀释；(9)将溶液进行超声处理；(10)将溶液进行低速离心处理，防止颗粒凝结，处理完成后去除沉淀物；(11)将溶液进行高速离心处理，防止颗粒凝结，处理完成后去除沉淀物；(12)在溶液中加入适量甲醇，并进行超声波处理；(13)将溶液进行高速离心处理，使溶液中悬浮颗粒完全沉淀，去除溶剂；(14)将沉淀物中加入酒精，进行超声处理；(15)将溶液进行离心处理，使溶液中悬浮颗粒完全沉淀，去除溶剂；(16)重复步骤(14)-(15)三次，获得纯纳米颗粒；(17)称取纳米颗粒的重量，并加入适量酒精进行超声处理，获得CZTS纳米颗粒溶液；(18)采用旋转涂覆的方法在覆Mo的钠钙玻璃上喷涂CZTS前驱膜；(19)采用低温加热的方式去除CZTS中的有机溶剂。