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      錫硫配體溶液、其構(gòu)成的水基漿料及制備方法_2

      文檔序號:9549617閱讀:來源:國知局
      ](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的銅鋅錫硫水基漿料,其中,銅、鋅、錫的摩爾比為1.5:1.25:1,銅元素在溶液中的摩爾濃度為0.139mmol/ml。
      [0047]銅鋅錫硫水基漿料的動(dòng)態(tài)光散射圖譜如圖2所示,圖2中,橫軸為粒子直徑尺寸,縱軸為某種尺寸的粒子數(shù)量(占粒子總數(shù)的百分比),從圖2中可看出,漿料中的納米粒子直徑在8nm?50nm范圍內(nèi);納米粒子的能譜分析圖如圖3所示,圖3中,橫軸為能量角度,縱軸為電子躍遷強(qiáng)度,銅,鋅,錫,硫四種原子受到不同能量的激發(fā)發(fā)生電子躍遷,證明納米粒子為銅鋅錫硫納米粒子。
      [0048]實(shí)施例2,制備銅鋅錫硫水基漿料,包括制備錫硫配體溶液步驟、制備銅前驅(qū)體溶液步驟、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟和混合步驟:
      [0049](1)、制備錫硫配體溶液步驟:將錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨與水混合進(jìn)行反應(yīng),形成黃褐色的澄清錫硫配體溶液;所述錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨的摩爾比為1:3.75:12,其中錫單質(zhì)在溶液中的摩爾濃度為5mol/ml ;溶液的拉曼圖譜如圖4所示,圖4中,橫軸為拉曼波數(shù),縱軸為峰值強(qiáng)度。在拉曼波數(shù)280cm \344cm \367cm 1處有拉曼峰,證明溶液中含有[Sn2S6]4離子。在拉曼波數(shù)300(^1^351(^1處有拉曼峰,證明溶液中含有[Sn2S7]6離子;
      [0050](2)、制備銅前驅(qū)體溶液步驟:將氯化銅溶解于硫脲水溶液中,形成無色透明的銅前驅(qū)體溶液;所述氯化銅在硫脲水溶液中的濃度為0.175mmol/ml,所述硫脲水溶液的濃度為 0.lmol/L ;
      [0051](3)、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟:將硝酸鋅溶解于氨水溶液中,形成無色透明的鋅前驅(qū)體溶液;所述硝酸鋅在氨水溶液中的濃度為0.833mmol/ml,所述氨水溶液中氮元素的濃度為 10mmol/ml ;
      [0052](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的銅鋅錫硫水基漿料,其中,銅、鋅、錫的摩爾比為1.5:1.4:1,銅元素在溶液中的摩爾濃度為0.5mmol/ml ;
      [0053]將上述銅鋅錫硫水基漿料與水混合,稀釋10倍。漿料的動(dòng)態(tài)光散射圖譜如圖5所示,圖5中,橫軸為粒子直徑尺寸,縱軸為某種尺寸的粒子數(shù)量(占粒子總數(shù)的百分比),從圖5中可看出,納米粒子直徑在lnm?10nm范圍內(nèi)。
      [0054]將銅鋅錫硫水基漿料璇涂到鑰玻璃上,在硒蒸汽氣氛下550°C燒結(jié)18分鐘后,制備出銅鋅錫硫硒薄膜。薄膜的掃描電子顯微鏡圖譜如圖6(A)、圖6(B)所示,圖6(A)的比例單位為500nm,圖6 (B)的比例單位為2μπι,X射線衍射圖如圖7所示,圖7中,橫軸為衍射角度,縱軸為衍射峰值強(qiáng)度,衍射峰介于純相銅鋅錫硒(PDF卡片號:#52-0868)和純相銅鋅錫硫(PDF卡片號:#26-0575)之間,證明物相為銅鋅錫硫硒。
      [0055]實(shí)施例3,制備銅鋅錫硫水基漿料,包括制備錫硫配體溶液步驟、制備銅前驅(qū)體溶液步驟、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟和混合步驟:
      [0056](1)、制備錫硫配體溶液步驟:將錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨與水混合進(jìn)行反應(yīng),形成黃色的澄清錫硫配體溶液;所述錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨的摩爾比為1.25:1.5:8其中錫元素在溶液中的摩爾濃度為3.5mol/ml。
      [0057](2)、制備銅前驅(qū)體溶液步驟:將硝酸銅溶解于硫脲水溶液中,形成無色透明的銅前驅(qū)體溶液;所述硝酸銅在硫脲水溶液中的濃度為0.5mmol/ml,所述硫脲水溶液的濃度為
      0.lmol/L ;
      [0058](3)、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟:將氯化鋅溶解于氨水溶液中,形成無色透明的鋅前驅(qū)體溶液;所述氯化鋅在氨水溶液中的濃度為0.5mmol/ml,所述氨水溶液中氮元素的濃度為 15mmol/ml ;
      [0059](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的銅鋅錫硫水基漿料,其中,銅、鋅、錫的摩爾比為1.75:1.25:1,銅元素在溶液中的摩爾濃度為0.0Olmmol/mlc
      [0060]將所述銅鋅錫硫水基漿料與20ml氨水混合。漿料的動(dòng)態(tài)光散射圖譜如圖8所示,圖8中,橫軸為粒子直徑尺寸,縱軸為某種尺寸的粒子數(shù)量(占粒子總數(shù)的百分比),從圖8中可看出,納米粒子直徑在20nm?lOOnm范圍內(nèi)。
      [0061]實(shí)施例4,制備銅鋅錫硫水基漿料,包括制備錫硫配體溶液步驟、制備銅前驅(qū)體溶液步驟、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟和混合步驟:
      [0062](1)、制備錫硫配體溶液步驟:將錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨與水混合進(jìn)行反應(yīng),形成黃色的澄清錫硫配體溶液;所述錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨的摩爾比為1:3.5:12其中錫單質(zhì)在溶液中的摩爾濃度為10mol/ml ;
      [0063](2)、制備銅前驅(qū)體溶液步驟:將等量的氯化銅和硝酸銅溶解于硫脲水溶液中,形成無色透明的銅前驅(qū)體溶液;所述氯化銅在硫脲水溶液中的濃度為0.25mmol/ml,硝酸銅在硫脲水溶液中的濃度為0.25mmol/ml,所述硫脲水溶液的濃度為lmol/L ;
      [0064](3)、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟:將等量的硝酸鋅和氯化鋅溶解于氨水溶液中,形成無色透明的鋅前驅(qū)體溶液;所述硝酸鋅在氨水溶液中的濃度為2.5mmol/ml,氯化鋅在氨水溶液中的濃度為2.5mmol/ml,所述氨水溶液中氮元素的濃度為15mmol/ml ;
      [0065](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的銅鋅錫硫水基漿料,其中,銅、鋅、錫的摩爾比為1.5:1: 1,銅元素在溶液中的摩爾濃度為0.01mmol/ml。
      [0066]將漿料璇涂在鑰玻璃上,在硒蒸汽氣氛550°C燒結(jié)18分鐘,硒化程度不同,薄膜中錫、硫含量不同,薄膜拉曼圖譜如圖9所示,圖9中,橫軸為拉曼波數(shù),縱軸為峰值強(qiáng)度。純相銅鋅錫硫的主要拉曼峰在波數(shù)335cm 1處,純相銅鋅錫硒的主要拉曼峰在波數(shù)195cm 1處。硒化程度不同,薄膜在拉曼波數(shù)335cm 1和195cm 1處均有拉曼峰,證明薄膜為銅鋅錫硫硒。
      [0067]實(shí)施例5,制備銅鋅錫硫水基漿料,包括制備錫硫配體溶液步驟、制備銅前驅(qū)體溶液步驟、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟和混合步驟:
      [0068](1)、制備錫硫配體溶液步驟:將錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨與水混合進(jìn)行反應(yīng),形成黃色的澄清錫硫配體溶液;所述錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨的摩爾比為1:1.5:1.25,其中錫單質(zhì)在溶液中的摩爾濃度為lmol/ml ;
      [0069](2)、制備銅前驅(qū)體溶液步驟:將等量的硝酸銅和氯化銅溶解于硫脲水溶液中,形成無色透明的銅前驅(qū)體溶液;所述硝酸銅在硫脲水溶液中的濃度為0.lmmol/ml,氯化銅在硫脲水溶液中的濃度為0.lmmol/ml,所述硫脲水溶液的濃度為lmol/L ;
      [0070](3)、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟:將硝酸鋅溶解于氨水溶液中,形成無色透明的鋅前驅(qū)體溶液;所述硝酸鋅在氨水溶液中的濃度為2mmol/ml,所述氨水溶液中氮元素的濃度為10mmol/ml ;
      [0071](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的銅鋅錫硫水基漿料,其中,銅、鋅、錫的摩爾比為1.75:1.4:1,銅元素在溶液中的摩爾濃度為0.001mmol/mL.
      [0072]硫漿料的動(dòng)態(tài)光散射圖譜如圖10所示,圖10中,橫軸為粒子直徑尺寸,縱軸為某種尺寸的粒子數(shù)量(占粒子總數(shù)的百分比),從圖10中可看出,納米粒子直徑在20nm?100nm范圍內(nèi)。
      [0073]實(shí)施例6,制備銅鋅錫硫水基漿料,包括制備錫硫配體溶液步驟、制備銅前驅(qū)體溶液步驟、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟和混合步驟:
      [0074](1)、制備錫硫配體溶液步驟:將錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨與水混合進(jìn)行反應(yīng),形成黃色的澄清錫硫配體溶液;所述錫單質(zhì)、硫單質(zhì)、硫化銨的摩爾比為1:4:12,錫單質(zhì)在溶液中的摩爾濃度為lmol/ml ;
      [0075](2)、制備銅前驅(qū)體溶液步驟:將硝酸銅溶解于硫脲水溶液中,形成無色透明的銅前驅(qū)體溶液;所述硝酸銅在硫脲水溶液中的濃度為0.5mmol/ml,所述硫脲水溶液的濃度為lmol/L ;
      [0076](3)、制備鋅前驅(qū)體溶液步驟:將氯化鋅溶解于氨水溶液中,形成無色透明的鋅前驅(qū)體溶液;所述氯化鋅在氨水溶液中的濃度為3mmol/ml,所述氨水溶液中氮元素的濃度為15mmol/ml ;
      [0077](4)、混合步驟:將所述錫硫配體溶液、銅前驅(qū)體溶液和鋅前驅(qū)體溶液混合攪拌,形成暗紅色的
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