《溶液法製備Cu2ZnSnS4納米晶體薄膜太陽能電池》是依託上海交通大學，由李良擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：溶液法製備Cu2ZnSnS4納米晶體薄膜太陽能電池
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李良
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以 Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太陽能電池為研究對象，研究一種普適的溶液法製備無機太陽能電池的方法。基於量子點的溶膠法合成知識，選擇合適的短鏈有機配體和溶劑，將銅、鋅、錫和硫無機物前驅體溶解並形成穩定的反應前體溶液，旋轉塗制（印刷、噴霧）此溶液於基材，所形成的前驅體薄膜在較溫和的條件下加熱分解形成Cu2ZnSnS4納米晶體薄膜（更高溫度加熱可獲得結晶度更高的體材薄膜）。希望通過對材料合成和器件製備各環節的實驗研究，探索出反應條件、材料成分、結構、結晶度等因素對材料能帶結構和電池性能的影響規律。最佳化太陽能電池結構，最終獲得較高太陽能光轉換效率。為我國溶液法製備太陽能電池的研究提供新的思路，推動我國溶液法製備太陽能電池技術的發展。
結題摘要
目前，半導體納米晶（或者量子點）由於其具有可調諧的禁頻寬度和光電性能，在新型光電子或者能源器件領域有非常重要的套用前景。其中，以銅鋅錫硫（Cu2ZnSnS4）為代表的多元硫族化合物納米晶在大面積高效率薄膜光伏領域尤其得到了廣泛關注。本課題在國家自然科學基金的資質下，進行了硫族化合物納米晶的可控合成、納米晶及薄膜光伏器件的製備及其性能評價等研究，並取得了一系列重要進展。第一，在基金支持下，我們完成“納米材料合成實驗室”的建設，搭建了一整套關於納米材料合成及其光譜表征的系統，為納米晶及其薄膜光伏器件的製備奠定了基礎；第二，我們完成“光電器件製備和性能測試實驗室”的主體建設；第三，在此基礎上進行了一系列基於溶液法製備薄膜光伏器件的研究工作；第四，在我們的納米材料合成及表征平台的基礎上，拓展了本項目之外的一系列關於納米晶的合成及其在新能源和環境污染物治理中套用等研究工作，取得了不錯的效果。 在過去的四年中，我們總共發表了標註本項目的SCI檢索論文16篇，其中影響因子大於10的2篇，影響因子大於5的有11篇，包括：J. Am. Chem. Soc. 2篇，J. Mater. Chem. A 2篇，Appl. Catal. B-Environ. 1篇，ACS Appl. Mater. Interfaces 3篇，Chem. Commun. 1篇，Chem. Eng. J. 1篇，ACS Sustainable Chem. Eng. 1篇。申請專利12項（包括PCT專利2項），國際會議邀請報告5次，國內會議邀請報告2次。項目負責人李良研究員 2013入選年教育部“新世紀優秀人才計畫”。
