老挝某高硫难选铜锌锡矿石的工艺矿物学研究

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作者 胡泽伟 童雄 +3 位作者 马原琳 谢贤 宋强 范琳琳 《金属矿山》 北大核心 2025年第4期95-102,共8页

为给老挝某难选高硫铜锌锡多金属矿石的合理开发利用工艺研究提供可靠而全面的矿石性质信息,对有代表性矿石开展了系统的工艺矿物学研究。结果表明:(1)矿石中的主要有价元素为铜、锌、锡、铁、硫,伴生有价元素有金、银和铟。(2)铜主要... 为给老挝某难选高硫铜锌锡多金属矿石的合理开发利用工艺研究提供可靠而全面的矿石性质信息,对有代表性矿石开展了系统的工艺矿物学研究。结果表明:(1)矿石中的主要有价元素为铜、锌、锡、铁、硫,伴生有价元素有金、银和铟。(2)铜主要以黄铜矿的形式存在、锌主要以铁闪锌矿的形式存在,锡主要以锡石的形式存在,硫主要以磁黄铁矿和黄铁矿的形式存在。(3)矿石中黄铜矿的主要粒径范围在4.8~300μm、铁闪锌矿在6.8~300μm,磁黄铁矿和黄铁矿在+19μm、锡石在9.6~150μm,黄铜矿、铁闪锌矿、磁黄铁矿和黄铁矿均较锡石易解离。(4)黄铜矿主要呈他形粒状、星点状嵌布,铁闪锌矿主要呈他形粒状嵌布,锡石主要呈自形-他形粒状嵌布,磁黄铁矿大部分呈他形粒状、少数呈自形板状嵌布,黄铁矿大部分呈致密粒状或块状、稠密浸染状嵌布,石英呈自形-他形粒状嵌布,绿泥石呈显微鳞片状嵌布,萤石呈他形粒状嵌布,白云母呈显微鳞片状嵌布,各矿物间总体连生关系紧密,黄铜矿与铁闪锌矿的嵌布关系尤其紧密。(5)矿石磨矿细度的确定,应兼顾铁闪锌矿(含黄铜矿)的充分解离和避免锡石过粉碎因素通过试验确定;由于黄铜矿与铁闪锌矿难以单体解离,因此宜采用抑硫浮铜锌工艺一并回收,并尽量使金、银和铟矿物富集在铜锌精矿中;磁黄铁矿、黄铁矿的回收采用单一浮选工艺还是磁浮联合工艺,将从硫回收指标和为后续重选回收锡创造更好条件的角度而定;最后在充分脱硫的前提下重选回收锡石,从而实现矿石中有用矿物的高效综合回收。 展开更多

关键词 高硫铜锌锡多金属矿石 工艺矿物学 磁-浮联合工艺 综合利用

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柔性铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池研究进展

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作者 花浩 孙孪鸿 +1 位作者 赵宇 庞楚泷 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期533-551,共19页

铜锌锡硫硒(Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4),CZTSSe)具有组成元素丰富、环境友好和理论光电转换效率高等优点,是一种具有大规模应用潜力的新型光伏材料。相比刚性衬底,柔性CZTSSe薄膜太阳能电池具有质轻和可弯折的独特优势,在光伏建筑一体化、柔... 铜锌锡硫硒(Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4),CZTSSe)具有组成元素丰富、环境友好和理论光电转换效率高等优点,是一种具有大规模应用潜力的新型光伏材料。相比刚性衬底,柔性CZTSSe薄膜太阳能电池具有质轻和可弯折的独特优势,在光伏建筑一体化、柔性可穿戴设备等领域有广阔的应用前景。从柔性衬底、残余应力、制备方法、掺杂、界面工程等方面对柔性CZTSSe薄膜太阳能电池的研究现状进行了详细阐述。最后,对柔性CZTSSe薄膜太阳能电池存在的问题进行了分析,并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 铜锌锡硫硒(cztsSe) 柔性薄膜太阳能电池 残余应力 掺杂 制备方法

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亚稳相纤锌矿铜锌锡硫(WZ-CZTS)纳米晶的合成及光伏应用的研究现状与进展 被引量：1

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作者 孙淑红 朱艳 +2 位作者 青红梅 胡永茂 杨斌 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期761-769,共9页

直接带隙半导体化合物铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)具有光吸收系数高、组成元素安全无毒且含量丰富、光电性能优异等优势,是发展绿色、低成本、高效率薄膜太阳电池的理想核心材料。前期的研究主要集中于锌黄锡矿相(Kesterite-type,KT-CZ... 直接带隙半导体化合物铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)具有光吸收系数高、组成元素安全无毒且含量丰富、光电性能优异等优势,是发展绿色、低成本、高效率薄膜太阳电池的理想核心材料。前期的研究主要集中于锌黄锡矿相(Kesterite-type,KT-CZTS)在CZTS基薄膜太阳能电池中的应用。随着研究的深入,CZTS的光电转换效率取得了重大突破,但是距离其理论预期值-32.2%的光电转换效率仍然存在很大的差距。2011年制备出的纤锌矿相(Wutzite-type,WZ-CZTS),与KT-CZTS和黄锡矿相(Stannite-type,ST-CZTS)相比,其具有更高的载流子浓度和更低的电阻率,因此其在光伏器件中具有很大的潜在应用价值。然而,WZ-CZTS是一种亚稳相,当外界条件发生变化时,它很容易转变为稳定态结构的KT-CZTS。此外,化学计量比的少量偏离,就极易产生二元或三元等化合物杂相,因此如何减少和控制杂相的生成,制备出纯相、形貌可控的WZ-CZTS纳米晶体并将之应用于薄膜太阳能电池显得至关重要。最近几年,研究者们除了研究WZ-CZTS对器件性能的影响外,主要从选择合适的制备方法以及与之有关的有机溶剂、硫源、前驱体配比和优化薄膜制备工艺方面不断尝试,并取得了丰硕的成果。在充分发挥WZ-CZTS高的载流子浓度优势的同时大幅提升了器件效率。目前,以WZ-CZTS为薄膜太阳能电池吸收层材料制备的太阳能电池的转换效率已从最初的2.44%快速提高到6.0%。WZ-CZTS粉体的制备最初主要采用热注入法,但此法制备过程复杂、所用设备较为昂贵,且反应温度较高(≥240℃)。近两年,研究者们引入一锅法制备WZ-CZTS粉体,该法具有反应温度低、不需要惰性气体保护、工艺流程简单的优点,为WZ-CZTS粉体的大规模工业生产提供了可能。目前,WZ-CZTS作为太阳能电池吸收层薄膜的制备方法主要为纳米晶体油墨涂覆法,该法具有结晶度较好、缺陷少、工艺相对简单、制备成本低、易于实现规模化生产的优点,引起了国内外学者的广泛关注。本文对WZ-CZTS材料的结构特性、制备工艺、光电性质及应用进行了综述,重点分析了溶剂、硫源、前驱体等因素对其物相和形貌的影响。同时,对WZ-CZTS在光伏领域的应用进行了探讨。最后对WZ-CZTS目前存在的挑战和今后的研究方向进行总结,展望了其未来可能的突破方向。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 纤锌矿 制备工艺 光伏应用 薄膜太阳电池

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某锡多金属矿浮—重—反浮选中矿中铜锌锡的分离回收试验 被引量：1

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作者 杨凯志 邱显扬 +1 位作者 李汉文 胡真 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期78-84,共7页

内蒙古某锡铜锌多金属矿在摇床重选选锡过程中的脱硫作业产生的高硫产品含铜0.56%、含锌1.55%、含银218.96 g/t、含锡0.86%、含硫20.58%,其中有价铜矿物主要为黝铜矿和黄铜矿,锌矿物主要为闪锌矿,锡矿物主要为锡石和黝锡矿,银主要赋存... 内蒙古某锡铜锌多金属矿在摇床重选选锡过程中的脱硫作业产生的高硫产品含铜0.56%、含锌1.55%、含银218.96 g/t、含锡0.86%、含硫20.58%,其中有价铜矿物主要为黝铜矿和黄铜矿,锌矿物主要为闪锌矿,锡矿物主要为锡石和黝锡矿,银主要赋存于黝铜矿中。为了提高资源的利用率,对现场高硫产品进行了铜银锌锡回收试验。结果表明,试样经活性炭脱药后,使用GYS-Y1抑硫,在粗磨情况下采用优先浮铜银工艺,获得了铜品位10.89%,银品位3867.51 g/t,铜回收率77.40%,银回收率70.30%的铜银精矿;选铜尾矿采用活化浮锌工艺,粗选使用GYS-Y1抑硫,精选使用石灰强化抑硫,获得了锌品位40.68%,银品位452.33 g/t,锌回收率67.71%,银回收率5.33%的锌精矿;对选锌主体尾矿进行浮硫,获得了硫品位32.53%,硫回收率72.75%的硫精矿,浮硫尾矿采用摇床重选回收锡,获得了锡品位11.47%,锡回收率19.62%的锡精矿,较好地实现了现场高硫产品中铜、银、锌、锡的高效回收。 展开更多

关键词 硫精矿 脱药 铜银优先浮选 活化浮锌 摇床选锡

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铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜的制备工艺及性能表征 被引量：1

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作者 王靖宇 朱成军 +1 位作者 邱继芳 刘倩 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期527-531,共5页

本文以油胺为溶剂,采用液相法制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,通过CZTS纳米浆滴涂法制备了CZTS薄膜,而后经固态硒源硒化工艺得到了CZTSSe薄膜,研究了制备工艺条件反应温度、气压、物质配比及退火温度等对样品的晶体结构及成分的影响。采... 本文以油胺为溶剂,采用液相法制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,通过CZTS纳米浆滴涂法制备了CZTS薄膜,而后经固态硒源硒化工艺得到了CZTSSe薄膜,研究了制备工艺条件反应温度、气压、物质配比及退火温度等对样品的晶体结构及成分的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、能谱分析(EDAX)对制备的CZTS粉末和CZTSSe薄膜样品进行了表征,结果表明在化学计量比和保压的条件下可得到单相性较好的前驱体粉末,由此得到的CZTSSe薄膜在500℃的硒化退火温度下能够形成具有单一锌黄锡矿结构、结晶程度较好的薄膜;由EDAX的成分分析结果可知,薄膜具有贫铜的成分,而且,随着温度的升高,Se元素含量增加最后趋于平稳,而S元素含量先减少后有增加趋势。 展开更多

关键词 太阳电池 铜锌锡硫硒(cztsSe)薄膜 滴涂法成膜

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某含锌锡低品位铜矿石的高效综合回收试验研究

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作者 王坤举 李强 +2 位作者 王成行 李沛伦 吕昊子 《金属矿山》 北大核心 2025年第4期128-133,共6页

内蒙古某含锡锌低品位铜矿石的铜、锡和锌品位分别为0.69%、0.12%和0.30%,原生产工艺仅对铜进行回收。为了完善工艺流程,提高资源的综合利用率,在对矿石进行工艺矿物学研究的基础上进行了选矿工艺流程研究。研究结果表明,矿石中的铜、... 内蒙古某含锡锌低品位铜矿石的铜、锡和锌品位分别为0.69%、0.12%和0.30%,原生产工艺仅对铜进行回收。为了完善工艺流程,提高资源的综合利用率,在对矿石进行工艺矿物学研究的基础上进行了选矿工艺流程研究。研究结果表明,矿石中的铜、锌、锡主要以黄铜矿、铁闪锌矿、锡石的形式赋存,元素占有率均在93%~95%,且这些矿物总体嵌布粒度较粗,锡石的嵌布粒度更粗且易解离,这为粗磨情况下浮选分离硫锡、减少锡石的过磨损失创造了条件。矿石在磨矿细度为-0.074 mm占65%的情况下,采用1粗1精1扫流程混浮铜锌、1粗1精1扫流程选硫,铜锌混浮精矿再磨细度为-0.043 mm占80%的情况下,采用1粗2精1扫流程抑锌浮铜、铜尾矿采用1粗2精1扫流程选锌,获得了铜品位22.72%、含锌1.37%、铜回收率94.50%的铜精矿,锌品位41.23%、含铜0.75%、锌回收率65.97%的锌精矿,硫品位23.25%、硫回收率63.55%的高硫产品。浮选尾矿采用1粗1精摇床重选流程选锡,获得了锡品位50.20%、回收率22.28%的锡精矿,以及锡品位8.52%、回收率18.27%的锡次精矿。有效实现了低品位铜矿石中锡、锌的综合回收。 展开更多

关键词 含锌锡低品位铜矿石 浮选分离硫锡 再磨 抑锌浮铜 摇床重选 综合回收

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Li掺杂对铜锌锡硫硒太阳电池的影响研究

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作者 申绪男 张超 黄洪昌 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第5期949-953,共5页

开展了基于二甲基亚砜溶剂体系的溶胶凝胶法制备铜锌锡硫硒薄膜中掺杂Li的相关研究。对不同Li掺杂量的CZTSSe薄膜分别进行了表截面形貌、晶体结构、成分比例测试,结果表明:在CZTSSe薄膜中掺杂Li可以提升薄膜的结晶质量,且随着Li掺杂量... 开展了基于二甲基亚砜溶剂体系的溶胶凝胶法制备铜锌锡硫硒薄膜中掺杂Li的相关研究。对不同Li掺杂量的CZTSSe薄膜分别进行了表截面形貌、晶体结构、成分比例测试,结果表明:在CZTSSe薄膜中掺杂Li可以提升薄膜的结晶质量,且随着Li掺杂量的增加,结晶质量变好。分析原因为,高温硒化过程中形成的Li_(2)Se相辅助生长改善了薄膜的结晶质量,抑制了ZnCu和SnCu等施主能级缺陷生成。但是,同样发现在Li/Cu摩尔比为1%~10%之间存在阈值,过量的Li并不能进入晶格而富集在晶界处。对不同Li掺杂的CZTSSe薄膜进行太阳电池的制备,结果表明Li/Cu为1%的太阳电池具有最高的转换效率,达到8.5%。 展开更多

关键词 铜锌锡硫硒 Li掺杂 Li_(2)Se相 太阳电池

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磁控溅射法制备铜锌锡硫薄膜电池 被引量：1

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作者 杨敏 王书荣 +6 位作者 蒋志 李志山 刘思佳 郭任君 唐语 郝瑞亭 杨培志 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期222-226,共5页

采用磁控溅射法,先在镀钼的钠钙玻璃衬底上共溅射Cu、Sn金属层后,然后在顶部溅射一层Zn S,制备出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜的预制层。对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源在石英管中进行高温硫化,得到表面平整但晶粒较小的CZTS薄膜。... 采用磁控溅射法,先在镀钼的钠钙玻璃衬底上共溅射Cu、Sn金属层后,然后在顶部溅射一层Zn S,制备出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜的预制层。对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源在石英管中进行高温硫化,得到表面平整但晶粒较小的CZTS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征;并用拉曼光谱表征了CZTS相的纯度。最后用所得到的CZTS薄膜制备了太阳电池,其开路电压:Voc=442 m V,短路电流密度:Jsc=5.08 m A/cm^2,光电转换效率达到0.62%。 展开更多

关键词 铜锌锡硫(czts) 磁控溅射 硫化 薄膜太阳电池

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电沉积法制备铜锌锡硫薄膜太阳能电池吸收层的研究进展 被引量：3

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作者 韩贵 陆金花 +1 位作者 王敏 李丹阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期50-56,共7页

直接禁带半导体材料铜锌锡硫(CZTS)四元硫化物是近年来研究较多的具有锌黄锡矿结构的化合物半导体,由于其光吸收系数较高,禁带宽度适中,是太阳能电池理想的候选材料,使其在薄膜太阳能电池中迅速崛起。由于目前报道的最高转换效率距离其... 直接禁带半导体材料铜锌锡硫(CZTS)四元硫化物是近年来研究较多的具有锌黄锡矿结构的化合物半导体,由于其光吸收系数较高,禁带宽度适中,是太阳能电池理想的候选材料,使其在薄膜太阳能电池中迅速崛起。由于目前报道的最高转换效率距离其理论转换效率还存在相当差距,因此,研究CZTS(Se)四元硫(硒)化物半导体仍然是当前的研究热点之一。简单介绍了CZTS薄膜太阳能电池的结构组成,并详细介绍了3种主要制备CZTS薄膜的电沉积方法,即分步沉积Cu/Sn/Zn金属层、连续沉积Cu-Zn-Sn金属层、一步沉积Cu-Zn-Sn-S(Se)制备CZTS薄膜太阳能电池吸收层的电化学技术及相应器件,对其研究进展进行了综述,指出了相应方法存在的问题。还将3种电沉积方法进行了分析比较,提出了优化方法,展望了未来的发展趋势。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 太阳能电池 效率 电沉积

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溶胶-凝胶法制备铜锌锡硫薄膜及其太阳能电池的研究进展 被引量：4

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作者 高金凤 李明慧 +1 位作者 徐键 方刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第17期146-151,157,共7页

原料丰富价廉的铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)材料与非真空、低成本绿色溶胶-凝胶法相结合在产业化制造高性价比CZTS薄膜太阳能电池方面的应用引人关注。为了了解未来发展方向,综述了溶胶-凝胶法制备CZTS薄膜与器件的研究进展,讨论了不同溶... 原料丰富价廉的铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)材料与非真空、低成本绿色溶胶-凝胶法相结合在产业化制造高性价比CZTS薄膜太阳能电池方面的应用引人关注。为了了解未来发展方向,综述了溶胶-凝胶法制备CZTS薄膜与器件的研究进展,讨论了不同溶胶-凝胶工艺途径、不同溶剂、硫化等对CZTS薄膜制备与器件特性的影响,分析了Na掺杂及硫化退火对CZTS薄膜的作用,并结合绿色制造的要求探讨了其发展趋势。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 溶胶-凝胶法 薄膜太阳能电池 绿色制造

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铜锌锡硫薄膜太阳电池研究进展 被引量：2

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作者 曲鹏 王赫 乔在祥 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1550-1553,共4页

Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳电池的组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳电池。目前,CZTS薄膜太阳电池的光电转换效率已经超过12%。总结了近年来CZTS薄膜太阳电池的研究进展情况,指出非真空工艺制备CZTS吸... Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳电池的组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳电池。目前,CZTS薄膜太阳电池的光电转换效率已经超过12%。总结了近年来CZTS薄膜太阳电池的研究进展情况,指出非真空工艺制备CZTS吸收层的可控性更强,更有利于提高电池性能。最后提出了优化CZTS薄膜及太阳电池性能的关键技术问题,并展望其未来发展趋势。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 薄膜制备 太阳电池

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铜锌锡硫薄膜太阳电池研究综述 被引量：3

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作者 张晓伟 韩文浩 +1 位作者 徐玉刚 曾梦迪 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1667-1670,共4页

近些年,薄膜太阳电池技术发展迅速,其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因其不断提高的转化效率、较低的制备成本、性能衰减小和环境友好型等优良特性成为世界各国研究的热点。介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的电池结构、制备方法以及不同制备方法的... 近些年,薄膜太阳电池技术发展迅速,其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因其不断提高的转化效率、较低的制备成本、性能衰减小和环境友好型等优良特性成为世界各国研究的热点。介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的电池结构、制备方法以及不同制备方法的效率,阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的发展状况。 展开更多

关键词 太阳电池 薄膜 铜锌锡硫 电池效率

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硫化时间对铜锌锡硫薄膜特性的影响 被引量：1

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作者 谢敏 庄大明 +2 位作者 李博建 郭力 宋军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期391-395,共5页

用金属预制膜硫化法制备铜锌锡硫薄膜，分别采用了60，90，120和180min的硫化时间进行硫化，考察了硫化时间对制备的Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜特性的影响。研究得出：在四种硫化时间下均能得到主要组成相为CZIS的薄膜，薄膜成分基本一致，... 用金属预制膜硫化法制备铜锌锡硫薄膜，分别采用了60，90，120和180min的硫化时间进行硫化，考察了硫化时间对制备的Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜特性的影响。研究得出：在四种硫化时间下均能得到主要组成相为CZIS的薄膜，薄膜成分基本一致，晶粒尺寸均接近2μm。但不同硫化时间下得到的薄膜的相组成和沿厚度方向的成分分布不同。硫化时间为60～120min时薄膜内除主要组成相CZIS之外有少量SnS存在，硫化时间延长至180min时不再有SnS但开始有少量ZnS出现，这一转变与硫化过程中Sn的流失有关。硫化时间为60，90和180min时薄膜中均出现了Cu和盈在薄膜厚度方向的分布不均，Cu易于在表面富集，办易于在薄膜中部富集。硫化时间为120min时能得到Cu、Zn、Sn、S均沿厚度方向均匀分布的薄膜。 展开更多

关键词 薄膜 铜锌锡硫 硫化 硫化时间

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铜锌锡硫光电转换材料性能及溶液化学制备方法研究 被引量：1

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作者 杨建文 潘筱瑾 +3 位作者 杨贵钧 游海平 陆振欢 张灵志 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2016年第3期9-12,共4页

铜锌锡硫(CZTS)具有资源丰富、环境友好、理论光电转换效率高等优点,是理想的薄膜太阳能电池光吸收材料。介绍了CZTS晶体结构和光电转换性能。综述了溶胶-凝胶前驱体法、溶剂(水)热法、热注入法、电沉积法、溶液法等溶液化学方法在CZTS... 铜锌锡硫(CZTS)具有资源丰富、环境友好、理论光电转换效率高等优点,是理想的薄膜太阳能电池光吸收材料。介绍了CZTS晶体结构和光电转换性能。综述了溶胶-凝胶前驱体法、溶剂(水)热法、热注入法、电沉积法、溶液法等溶液化学方法在CZTS材料制备及其薄膜太阳能电池的研究进展,讨论了目前存在的问题,并指出今后的研究方向。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 溶液化学方法 制备 薄膜太阳能电池

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溶胶-凝胶法制备铜锌锡硫材料的研究进展 被引量：1

15

作者 韩贵 陆金花 +1 位作者 王敏 李丹阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期10-17,共8页

四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈p型导电性,带隙约为1.5eV,光学吸收系数高于10~4cm^(-1),这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜... 四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈p型导电性,带隙约为1.5eV,光学吸收系数高于10~4cm^(-1),这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜太阳电池材料。简要阐述了CZTS性质及其薄膜太阳能电池的器件结构,详细介绍了溶胶-凝胶方法制备CZTS薄膜及其相应器件效率的研究进展。最后,总结了此方法制备CZTS薄膜及其相关电池性能难以突破的关键技术问题,并提出了有效的改进措施,对CZTS薄膜太阳电池未来的研究进行了展望。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 太阳能电池 溶胶-凝胶法 效率 性能

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预制膜成分对铜锌锡硫薄膜特性的影响

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作者 谢敏 庄大明 +4 位作者 赵明 庄作隆 郭力 李博建 宋军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2200-2204,共5页

采用金属预制膜硫化法制备铜锌锡硫薄膜,分别制备不同成分的预制膜,考察预制膜成分对Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜特性的影响。研究得出:4种成分的预制膜硫化后均能得到主要组成相为CZTS的薄膜,薄膜具有良好的结晶性,对于富锌的薄膜可观察到贯... 采用金属预制膜硫化法制备铜锌锡硫薄膜,分别制备不同成分的预制膜,考察预制膜成分对Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜特性的影响。研究得出:4种成分的预制膜硫化后均能得到主要组成相为CZTS的薄膜,薄膜具有良好的结晶性,对于富锌的薄膜可观察到贯穿于薄膜断面的尺寸超过2μm的CZTS大晶粒。但除主要组成相CZTS之外,薄膜中同时还会有少量二元相存在,硫化后富锡的薄膜中容易有二元相SnS存在,富锌的薄膜中容易有少量SnS和Cu7S4存在。对富锡的薄膜用浓盐酸刻蚀的方法可成功去除二元相SnS,得到由单一锌黄锡矿相组成的CZTS薄膜。 展开更多

关键词 薄膜 铜锌锡硫 硫化 预制膜

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铜锌锡硫带边电子结构及缺陷态的光学表征 被引量：5

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作者 马骕驭 马传贺 +5 位作者 卢小双 李国帅 孙琳 陈晔 越方禹 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期92-98,共7页

利用吸收、光电流和光致发光等光谱表征并结合理论报道,分析了缺陷态丰富的铜锌锡硫半导体材料的光学带隙、带尾态和深浅杂质能级,揭示了Sn_(Zn)相关的缺陷态是影响铜锌锡硫带边电子结构的关键因素,其中高浓度的中性缺陷簇[2Cu_(Zn)+Sn_... 利用吸收、光电流和光致发光等光谱表征并结合理论报道,分析了缺陷态丰富的铜锌锡硫半导体材料的光学带隙、带尾态和深浅杂质能级,揭示了Sn_(Zn)相关的缺陷态是影响铜锌锡硫带边电子结构的关键因素,其中高浓度的中性缺陷簇[2Cu_(Zn)+Sn_(Zn)]能导致带隙明显窄化,而离子性缺陷簇[Cu_(Zn)+Sn_(Zn)]是主要的深施主缺陷态,同时存在的大量带尾态引起带边相关的光致发光峰明显红移。贫铜富锌条件下,适当减少锡含量,可有效抑制与Sn_(Zn)相关的缺陷簇,并避免带隙的窄化。 展开更多

关键词 禁带宽度 半导体缺陷 光谱表征 铜锌锡硫

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铜锌锡硫薄膜太阳电池及其研究进展 被引量：7

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作者 缪彦美 刘颖 +3 位作者 郝瑞亭 邓书康 郭杰 刘焕林 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期607-612,共6页

近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用。光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额。其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好... 近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用。光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额。其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好等优点成为近年来薄膜太阳电池研究的热点。本文阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的器件结构和性能特点,介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法和研究进展,并对今后主要的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 薄膜太阳电池 光伏

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硫代硫酸钠浓度对电沉积制备铜锌锡硫硒薄膜性质的影响(英文) 被引量：3

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作者 葛杰 江锦春 +7 位作者 胡古今 张小龙 左少华 杨立红 马建华 曹萌 杨平雄 褚君浩 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期-,共6页

采用后硒化Cu-Zn-Sn-S电沉积预制层的方法制备了铜锌锡硫硒薄膜,其中Cu-Zn-Sn-S预制层是通过含有不同浓度的硫代硫酸钠电解液电沉积而成的.实验发现,硒化前后薄膜的性质与硫代硫酸钠浓度密切相关.SEM,EDS,XRD,Raman和透射光谱分析表明,... 采用后硒化Cu-Zn-Sn-S电沉积预制层的方法制备了铜锌锡硫硒薄膜,其中Cu-Zn-Sn-S预制层是通过含有不同浓度的硫代硫酸钠电解液电沉积而成的.实验发现,硒化前后薄膜的性质与硫代硫酸钠浓度密切相关.SEM,EDS,XRD,Raman和透射光谱分析表明,当硫代硫酸钠的浓度为5 mM时,沉积的薄膜形貌平整,晶粒明显,组分贫锌,具有单一的铜锌锡硫硒结构,且其带隙为1.11 eV;在浓度高于5 mM下沉积的薄膜形貌粗糙并产生杂相硒化锡;在浓度低于5 mM下沉积的薄膜组分严重贫锌并生成大量的Cu2SnSe3. 展开更多

关键词 共电沉积 硫代硫酸钠浓度 硒化 铜锌锡硫硒薄膜

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铜锌锡硫薄膜太阳能电池吸收层的银掺杂 被引量：3

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作者 李桐 张林睿 +4 位作者 杨炎翰 张永哲 宋雪梅 汪浩 严辉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期95-100,共6页

采用电化学共沉积与磁控溅射法制备出不同Ag原子比的银铜锌锡硫(ACZTS)吸收层。利用X射线衍射(XRD),拉曼光谱,扫描电镜(SEM),X射线能谱仪(EDS)及电化学测试等分析技术对制得薄膜的成分、结构、形貌及性能进行分析和研究。结果表明:制备... 采用电化学共沉积与磁控溅射法制备出不同Ag原子比的银铜锌锡硫(ACZTS)吸收层。利用X射线衍射(XRD),拉曼光谱,扫描电镜(SEM),X射线能谱仪(EDS)及电化学测试等分析技术对制得薄膜的成分、结构、形貌及性能进行分析和研究。结果表明:制备的ACZTS吸收层具有贫铜富锌的特点,Ag的掺入对薄膜的形貌有很大的影响,Ag原子比的增加可以明显促进晶粒长大,使薄膜表面更加致密;此外,Ag掺杂后薄膜表面具有n型与p型半导体特性;当Ag原子比为22%时,薄膜对入射光的吸收明显增强,瞬态光电流密度最大,当Ag原子比为28%时,薄膜稳态光电流密度提升最为明显。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 吸收层 银掺杂 光电化学测试

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