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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2015

01.07.2015 | Original Paper

The synthesis of Cu2ZnSnS4 nanoparticles via an open-air solution route: influences of Zn precursor content

verfasst von: Jin Chen, Qinmiao Chen, Yi Ni, Yoshinori Yamaguchi, Tingting Wang, Zhen Jia, Xiaoming Dou, Songlin Zhuang

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2015

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Abstract

In the present work, Cu2ZnSnS4 (CZTS) nanoparticles (NPs) for use in low-cost thin film solar cells were successfully synthesized using a facile open-air solution route. Copper(II) chloride dihydrate, zinc(II) acetate dihydrate, tin(II) chloride, and thiourea were used as reagents, and oleylamine was employed as solvent. The effect of varying the Zn content in the precursor solution on the structural, morphological, compositional, and optical properties of the as-synthesized CZTS NPs was investigated via X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and ultraviolet–visible–infrared spectroscopy, respectively. As observed, the properties of the as-synthesized NPs improved with increasing Zn precursor contents from 0.75 to 1.5 mmol. For instance, the crystallinity of the as-synthesized NPs improved gradually and the band gap energy was tuned from 1.28 to 1.41 eV. The Zn/Sn ratio increased from 0.51 to 0.86, whereas the Cu/(Zn + Sn) ratio decreased from 0.95 to 0.7 with increasing Zn precursor contents. The results indicated that the obtained CZTS NPs, prepared with a Zn precursor content of 1.5 mmol, are a good light-absorbing layer material for application in thin film solar cells.

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Metadaten
Titel
The synthesis of Cu2ZnSnS4 nanoparticles via an open-air solution route: influences of Zn precursor content
verfasst von
Jin Chen
Qinmiao Chen
Yi Ni
Yoshinori Yamaguchi
Tingting Wang
Zhen Jia
Xiaoming Dou
Songlin Zhuang
Publikationsdatum
01.07.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2015
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-015-3670-z

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