GeSとGeSeの単結晶コロイドナノシートです
Dimitri D Vaughn1, Romesh J Patel, Michael A Hickner
1Department of Chemistry, Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 15, 2010
まとめ
研究者らは,太陽電池アプリケーション用のコロイドゲルマニウム硫化物 (GeS) とゲルマニウムセレン化物 (GeSe) のナノ構造を合成した. これらの2Dナノシートは,低コストでソリューション処理された光伏装置の潜在能力を示しています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 半導体物理学 半導体物理学
背景:
- 狭帯域ギャップのIV-VI半導体は,太陽電池のような光電子機器にとって極めて重要です.
- コロイドナノ構造は,従来の製造方法に対する費用対効果の高い,溶液処理可能な代替案を提供します.
- ゲルマニウムカルコゲン化物 (GeS,GeSe) は未熟であるが,太陽エネルギー採集に適したバンドギャップを有している.
研究 の 目的:
- colloidal germanium sulfide (GeS) と germanium selenide (GeSe) のナノ構造物の最初の合成について報告する.
- これらの新しいナノマテリアルの形態学,結晶構造,および光電子特性を特徴付ける.
- 低コストの太陽電池への応用の可能性を評価する.
主な方法:
- 有機リガンドと硫黄/セレニウム源で320°Cで熱分解によるGeI(4) の合成.
- 伝送電子顕微鏡 (TEM),選択領域電子微分鏡 (SAED),スキャニング電子顕微鏡 (SEM),原子力顕微鏡 (AFM),X線微分鏡 (XRD) を用いて特徴づけました.
- 拡散反射スペクトル検定による光学特性;I-V伝導度測定による電気特性.
主要な成果:
- 優先的な二次元単結晶ナノシート形態を持つコロイド GeSとGeSeナノ構造を成功裏に合成しました.
- ドロップキャスティングで完全に[100]指向のフィルムを達成しました.
- GeSでは1.58 eV,GeSeでは1.14 eVの間接帯域のギャップを決定した.
- ドロップキャストのGeSeフィルムでp型伝導性が実証された.
結論:
- GeSとGeSeのナノ構造の最初のコロイド合成が達成されました.
- これらの材料は,調節可能なバンドギャップと2D形態学を含む,光電子アプリケーションのための有望な性質を示しています.
- この成果は,低コストで溶液処理された太陽電池を開発するために,ゲルマニウムカルコゲニドを使用する道を開く.
