而制 备 的 。但是 ． Ｉ ｎ和 Ｃ 相 对 高 昂 的价 格 以及 Ｃ ａ ｄ
收 稿 日期 ：０ ００ ．８ 收修 改 稿 日期 ：０ ００ —３ ２ １．５２ 。 ２ １ —７２ 。
Ｃ ＩＧ Ｓ ｕｎ ａ ｅ十分 接 近 ． 且 因其 组成 元 素 的高 自然丰 并 度 与低 毒性 ， 已被 人们 所重 视 。这使 得用廉 价 ， 色 绿
０７ ％ｔ。特别要 提 到 的是 Ｃ ｅ Ｓｉｈ ｇｎ报 道 了一 ． ４ ￣ ４ ｊ ｈ ｔ ｔ ａｅ ｎ
ｘ 射 线衍 射仪 （ Ｄ 是 Ｅ本理 学公 司 的 Ｒｇ ｋ 一 ＸＲ ） ｔ ｉ ｕ ａ ＤＭａ ５ ０型 衍 射仪 ， 铜 靶 （ｕ ０． ＝ ． ４ｎ ） ／ ｘ２ ０ 使 Ｃ ｃ ０１ ｍ Ａ ５
ＷＡＮＧ Ｘｉｏ Ｌ Ｕ ． ｅ ｇ Ｓ ａ Ｉ ＤａＰ ｎ ＯＮＧ Ｓ ｕＹａ Ｌ Ｕ Ｙ ｎ － ｎ Ｚ ｈ ． ｎ Ｉ ｏ ｇＸｉ ＨＡＮＧ Ｈｏ ｇＪｅ ｎ －ｉ
（ ａ ｅ ａ ｏａ ｒ ａｅＥ ｒ ｅｏ ｒ Ｕｉ ａｉ ， ｈ ｎｃ ｕ ｓｔｔ ｏ Ａ ｐｉ ｈｍｉｒ， Ｓ ｔ Ｋ ｙＬ ｂ ｒ ｏｙｏ Ｒ ｒ ａｔ Ｒ ｓｕｅ ｔｉ ｔ ｎ Ｃ ａｇｈ ｎＩ ｔｕ ｐ ｌ ｄＣ ｅ ｓ ｙ ｔｅ ｔ ｆ ｈ ｌ ｏ ｚ ｎ ｉ ｅｆ ｅ ｔ Ｃ ｉｅｅＡ ａ ｅ ｙｏ ｉ ｃｓ Ｃ ａｇｈ ｎ １￣ ２， ｈｎ） ｈｎｓ ｄ ｍ Ｓ ｅ ｅ， ｈ ｎｃ ｕ ， ２ Ｃ ｉ ｃ ｆ ｃｎ ３ ａ
第２ ７卷第 ２期
２１ ０ １年 ２月
无
机
化
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报
Ｃ Ｎ ＥＪ ＨＩ ＥＳ ＯＵＲＮＡＬ Ｏ ＮＯＲＧ ＦＩ ＡＮＩ ＨＥＭＩＴ ＣＣ Ｓ ＲＹ
Ｖｏ． ７ Ｎｏ２ １ ． ２ ２９２ ３ ５ ．６
高质 量 Ｃ ￣ｎ ｎ ４ ｕＺ Ｓ Ｓ 纳米 晶的合 成 及 其 自组装 行 为 的研 究
Ａｂ ｔ ａｃ ：Ｈｉ ｈ－ ａｉｙ ｓｒ ｔ ｇ・ ｑｕ ｌ ＣｕＺｎ Ｓ ｎ ｃ ｙ ｔｌ ｗｉｈ ａ ｒ ｗ ｓｚ ｄｉｔｉ ｕ ｉ ｎ ｗｅ ｅ ｒ ｐ ｒ ｄ ｉ ａ ａ ｉｅ ｔ ￣ Ｓｎ ４ ｎａ ｏ ｒ ｓａ ｓ ｔ ｎ ｒｏ ｉｅ ｓｒｂ ｔｏ ｒ ｐ ｅ ａ ｅ ｖ ａ ｆ ｃｌ ｈｏ・ ｔ －
国 家 自然科 学 基 金 （０２ ６ １４ ２ ０ Ｃ ６ １０ ，０ ０ ０ ５￣ Ｎ ．０ ３ ００，０ ６ Ｂ ０ １３ ２ ９ １ ７ ） 通讯 联 系人 。Ｅｍａｌｈｎ ｊ ＠ｅ ｃ １ａ． ｙ ｙｎ ｉｃ １ｎ － ｉ：ｏｇｉ ｉ ．． ｓ ｂｙ ＠ｃ ．． ｅ ａ ｊｃ ｋ ａ ｊｃ
汪 啸 刘 大 鹏 宋 术 岩 刘 永 鑫 张 洪 杰
ｆ 中国科 学院 长春 应 用化 学研 究所 。 土 资源利 用 国家重点 实验 室 ， 稀 长春 １０ ２ ） ３ ０ ２
摘 要 ： 文 以简 单 的无 机 盐 ， 本 包括 醋酸 铜 、 酸锌 、 氯化 锡 为 原 料 ， 醋 四 以硬 脂 酸 和 硬 脂 胺 作 为保 护 剂 ， 以二 苯 醚 作 为 溶 剂 ， 用 高 采 温 热 注 射 的方 法 ， 成 出 了高 质 量 的 具 有 自组装 行 为 的 Ｃ ２ｎ ｎ 米 晶 ， 详 细研 究 了 酸 和 胺 对 于 纳 米 晶 形 貌 的 影 响 。 研究 合 ｕ ＳＳ纳 Ｚ 并 结 果 表 明 ， 随着 硬 脂 酸 用 量 的增 加 ， ｕ ｎ ｎ 米 晶 的 尺寸 逐 渐 变 大 ，并 且 呈 现 出具 有 多 个 棱 角 的 复 杂结 构 。 此方 法制 备 的 Ｃ ， ＳＳ纳 Ｚ
ｉ ｃ ｅ ｓｎ ｈ ｍｏ ｎ ｆｓ ａ ｉ ｃ ｄ Ａｎ ｈ ｓ ｍａ ｅ ｉ ｌ ａ ｔ ｎ ｂ ｏ ｔ ｎ ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｗ ｏｅ ｒ ｇｏ ｒ ｍ Ｖ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｔ ｒ ａ ｉ ． ｄ ｔ ｉ ｅ ｃ ｔ ｒ ｓ ａ ｓｒ ｇ ａ ｓ ｒ ｉ ｎ ｅ ｈ ｈ ｌ ｅ ｉ ｎ ｆ ａ ｈ ｏ ｐ ｏ ｏ Ｕ
． 。 目
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第 ２ ７卷
的 ＣＴ Ｚ Ｓ代 替 Ｃ Ｔ ｄ ｅ或 Ｃ ＩＧ Ｓ ｕｎ ａ ｅ制 备高效 的薄膜 太
阳能 电池成 为可能
例如 甲苯 ． 己烷 ， 己烷等 他两种 形状 的 Ｃ Ｔ 正 环 其 ＺＳ
纳米 晶只是 改变 Ｓ Ａ与 Ｏ Ａ 的 比例 Ｄ
１４ 测 ． 试
目前 ．人们 已经把 很 多精 力 应用 于对 Ｃ Ｔ Ｚ Ｓ材 料 的合 成与其 光伏 器件 的研究 上【 ｕ ” Ｇ ｏ的课 题组 已经 成功 的 合成 出 了 Ｃ Ｚ Ｓ Ｓ ｅ纳米 晶 ． ｕ ｎｎ Ｓ 由这些 纳 米 晶构 成的光 伏器 件 的光 电转 化效率 已经 可 以达 到
醋 酸 铜 ， 析纯 ， 海 国药 集 团 ：醋 酸 锌 ， 析 分 上 分
纯 ， 海 国药集 团 ： 上 五水 合高氯 化锡 ， 分析 纯 ， 海 国 上
药 集 团 ： 脂 酸（Ａ ， 学 纯 ， 海 国药 集 团 ； 华 硬 Ｓ １化 上 升
以把 Ｃ Ｔ Ｚ Ｓ的 晶体 结 构 理 解 为是 Ｃ ＋ Ｓ 替 的 ｕ与 ｎ＋ 交 取代 Ｚ Ｓ中的 Ｚ ２ 形 成 的 Ｃ Ｔ ｎ ｎ＋ 而 Ｚ Ｓ晶格 中 ， 每个 硫 离 子与 ４个 阳离 子成 键 ．并且 每个 阳离子 与 ４个硫 离子 成键 Ｃ ＋ Ｓ “ 成一层 交替 出现 ．ｎ 作为一 ｕ与 ｎ 组 Ｚ２ ＋ 层单 独 出现 两种 类型 的 阳离 子层 交替存 在 ， 这 中间 被 Ｓ 层隔开 为 了进一 步确 定我 们制 备 的 Ｃ Ｔ 一 Ｚ Ｓ纳
Ｋｅ ｒ ｓ Ｃ ２ｎ ｎ ４ｎ ｎ ｃｙｔｌ ｈ ｔ ｎｅｔ ｎ ｓｌ ａｓ ｍ ｌ ｙｗｏ ｄ ： ｕ Ｓ Ｓ， ａ ｏ ｒｓ ｓ ｏ— ｊｃ ｏ ， ｅｆ ｓｅ ｂｙ Ｚ ａ， ｉ ｉ －
进入 ２ １世 纪 以 来 ． 球 能 源 危 机 日益 严 重 不 全
和 Ｔ 离 子 对 于 人 体 的 巨 大 毒 害 都 极 大 的 限 制 了 它 ｅ
２ 结 果 与 讨 论
２１ 结构 与 组成研 究 ．
１ 实验 部 分
１１ 试 剂 ．
ＣＴ Ｚ Ｓ纳 米 晶体 的结 构 与组成 分 别 通过 Ｘ射 线
衍射（ Ｒ ） ｘ射线 散射 能谱（Ｄ ） 确定 。图 １中 Ｘ Ｄ和 Ｅ Ｘ来
的 ＸＲ Ｄ衍射 条纹 表 明 Ｃ Ｔ Ｚ Ｓ是标 准的立 方结构 由 于 ＣＴ Ｚ Ｓ与 Ｚ Ｓ的 晶胞参数 几 乎完 全相 同 ．我 们可 ｎ
ｔ ｉｉ ｌ ｉ ｈ ｓ ｔｉ ｅ ｉ ｖ ｄ ｔ ｔＣｕ Ｚｎ ｎＳ ａ ｔ ｎ ｉｌａ ｌｃ ｔｏ ｎ ｐ ｏ ｏ ｏ ｉ ｅ ｉ ｅ ． ｏｖ ｓｂ ｅ ｌｇ ｔ．Ｉ ｓｂ ｌｅ ｅ ｈａ ｚ Ｓ ４ｈ ｓａ ｐｏｅ ｔａ ｐｐ ｉ ａｉ ｎ ｉ ｈ ｔ ｖ ｈａｃ ｄ ｖ ｃ ｓ
可再生 的石 油类资 源濒 临枯竭 阳能 ． 太 这种 取之 不
尽 的 绿 色 清 洁 能 源 已 经 在 全 球 能 源 结 构 中起 到 越 来 越 重 要 的 作 用 目前 ， 国 已在 新 型 太 阳 能 电池 的 研 我
们在 太 阳能 电池领 域 中的应 用
制 备一 种新 型 低
为 辐 射 源 ．加 速 电压 和 发 射 电流 为 ４ Ｖ 和 ２ ０ ０ｋ ０
ｍＡ： 射 电镜 照 片 在 日本 电子 Ｊ Ｏ Ｍ．０ ０场 发 投 Ｅ ＬＪ ２ １ Ｅ
种 非 常简单 的方 法来 制 备 Ｃ Ｔ Ｚ Ｓ纳米 材料 ．以油 胺
射投 射 电子显 微镜 上获 得 ， 加速 电压 为 ２ ０ｋ ０ Ｖ。Ｘ ．
接带 隙宽 度 ．对 于 可见光 区有 一个极 大 的吸收 效率
ｆ 于 １ ｃ １１３ 这 些 光 电 学 性 质 与 Ｃ Ｔ 大 ０ ｍ－ ［１ ）ｌ ］ － ｄ ｅ和
重视 。 目前 ， 大多数 已经 商业 化 的薄膜太 阳能 电池 绝 主要 是基 于直 接窄 带 隙半导 体 Ｃ Ｔ ｄ ｅ或者 Ｃ ＩＧ Ｓ ｕｎ ａ ｅ
Ｃ ￣ｎ ｎ 米 晶 对 于 紫外 和 可见 光 区 均 有 很 强 的 吸收 ． 构筑 高 效 、 耗 的薄 膜 太 阳能 电 池 的 理 想材 料 。 ｕＺ Ｓ Ｓ 纳 是 低
关 键 词 ： ｕ ｎ ｎ 纳 米 晶 ； 温 热 注 射 ；自组 装 Ｃ ２ Ｓ Ｓ； Ｚ 高
中图 分 类号 ： ６ ３５ ０ １ ．１
文献 标 识 码 ： Ａ
Hale Waihona Puke 文 章 编 号 ：１０ —８ １ ０ １ ２０ ５ —５ ０ １ ６ （ １） —２ ９０ ４ ２ ０
Ｓ ｎｈ ｓ ｆ ｇ － ａｉ ｎ ｅ －ｓｅ ｌｄ Ｃ ｚ ｎ ｎ ４ ａ ｏ ｒ ｓ ｌ ｙ ｔ ｅｉ ｏ ｈ Ｑｕ ｌ ｙａ ｄＳ ｌ ａ ｓｍｂｅ ｕＺ Ｓ Ｓ ｎ ｃｙ ｔ ｓ ｓ Ｈｉ ｔ ｆ Ｎ ａ
耗、 高效 、 绿色 的太 阳能 电池成 为 目前一 个亟待 解决 的科学 难 题［０ ９］ － １
究 上取得 了 巨大进展 ［１ 新 兴 的薄膜 太 阳能 电池 以 １ － ６ 其低 成本 。 高转换 效 率 。 合规模 化生 产 而被人 们所 适
Ｃ ￣ｎ ｎ Ｚ Ｓ 半 导 体 材 料 具 有 １ Ｖ 的直 ｕＺ Ｓ Ｓ（ Ｔ ） Ｃ ．ｅ ５
ｉ ｅｔ ｎｒｕｅｂ ｓ ｇｓ ｐｅｉｏｇｎｃｍ ｔ ｌ ａ Ｃ （ Ａ ） Ｚ （ Ａ ） ａ ｄ ｎ Ｉ ａ ｗ ｍａ ｒ ｌ ｓ ａｉ ｎ ｃ ｏ ｏ ｔ ｙｕｉ ｉ ｌ ｎ ｒａ ｉ ｅａ ｉ ｓｌ ｕＯ ｃ２ ｎＯ ｃ ｎ Ｓ Ｃ４ ｓｒ ｔ ｉ ｓ ｔ ｒ ｊ ｉ ｎ ｍ ｌｃ ｔ ， ２ ａ ｅａ ， ｅ ｃ
为溶 剂 ， 直接 将 乙酰 丙酮 合铜 ， 酸锌 ， 化 亚锡 和 醋 氯
硫 粉 混 合 ．在 ２ ０ ｏ下 反 应 ．得 到 １ ｍ 左 右 的 ８ Ｃ ０ｎ ＣＴ Ｚ Ｓ纳 米 晶 。但 是美 中不 足 的是 器件 效率 相 对 较