在GeS和GeSe的单晶合体纳米板上
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
概括
研究人员为太阳能电池应用合成了合硫化物 (GeS) 和化物 (GeSe) 纳米结构. 这些2D纳米板显示了低成本,解决方案处理的光伏设备的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 窄带间隙IV-VI半导体对于像太阳能电池这样的光电子设备至关重要.
- 体纳米结构为传统制造方法提供了具有成本效益的,可处理解决方案的替代方案.
- 石化 (GeS,GeSe) 尚未得到充分的探索,但具有适用于太阳能采集的带隙.
研究的目的:
- 报告第一个合硫化物 (GeS) 和化 (GeSe) 纳米结构的合成.
- 描述这些新型纳米材料的形态,晶体结构和光电子特性.
- 评估它们在低成本太阳能电池中的应用潜力.
主要方法:
- 通过热分解合成GeI(4) 与有机配体和硫/来源在320°C.
- 使用传输电子显微镜 (TEM),选区电子衍射 (SAED),扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM) 和X射线衍射 (XRD) 的表征.
- 通过扩散反射光谱学确定光学性能;通过I-V导电量测量评估的电性能.
主要成果:
- 成功合成了具有偏好的二维单晶纳米板形态的合体GeS和GeSe纳米结构.
- 在滴射中实现了完全[100]导向的电影.
- 确定间接带间隙为GeS的1.58 eV和GeSe的1.14 eV.
- 在滴GeSe薄膜中证明了p型导电性.
结论:
- 实现了GeS和GeSe纳米结构的第一个环状合成.
- 这些材料具有有前途的性能,包括可调节带间隙和2D形态,用于光电子应用.
- 结果为开发低成本,使用石化处理溶液处理的太阳能电池铺平了道路.
