Mn、Sn掺杂CuInSe2量子点的制备及表征

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通过掺杂Mn、Sn两种元素可以使CuInSe2量子点具有高吸光、带隙可调、无毒等特点,作为量子点敏化太阳能电池的光吸收材料,以期提升电池效率。本文采用溶剂热法制备了Mn或Sn掺杂的CuInSe2量子点,通过XRD、U-V、PL光谱、TEM等测试表征方法,研究了反应条件对量子点物相结构、尺寸、形貌、光电特性等影响规律,主要内容有:(1)采用溶剂热法制备Mn掺杂CuInSe2量子点,以Mn(OAc)2作为锰源,以二苯基膦溶解硒粉作为Se源,以CuI、InCl3?4H2O作为原料,十八烯(ODE)、油胺(OAm)作为溶剂,反应时间是1 h,反应温度是190℃,合成了分布均匀,粒径尺寸为8 nm左右的黄铜矿结构的Mn-CuInSe2量子点。U-V分析发现掺Mn的CuInSe2量子点的吸收峰较宽,证明Mn的掺杂有助于拓宽光吸收范围,提升了量子点的光吸收能力。(2)以SnCl2?2H2O作为锡源,制备Sn掺杂CuInSe2量子点,探究了Sn掺杂对CuInSe2量子点的影响规律。在温度200℃,时间1 h的实验条件下,合成了结构较好,结晶度高,尺寸约为15 nm的黄铜矿结构的Sn-CuInSe2量子点。分析U-V和PL得出吸收峰红移,发射峰增强,表明Sn的掺杂有利于量子点光学性能的改良。
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