AT508283A1 - Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel - Google Patents

Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel Download PDF

Info

Publication number
AT508283A1
AT508283A1 AT0084709A AT8472009A AT508283A1 AT 508283 A1 AT508283 A1 AT 508283A1 AT 0084709 A AT0084709 A AT 0084709A AT 8472009 A AT8472009 A AT 8472009A AT 508283 A1 AT508283 A1 AT 508283A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
nanoparticles
composite material
component
coating solution
components
Prior art date
Application number
AT0084709A
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter Dr Meissner
Thomas Dipl Ing Dr Rath
Eugen Dipl Ing Maier
Gregor Dipl Ing Dr Trimmel
Albert Dipl Ing Dr Plessing
Franz Dipl Ing Dr Stelzer
Original Assignee
Isovoltaic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isovoltaic Gmbh filed Critical Isovoltaic Gmbh
Priority to AT0084709A priority Critical patent/AT508283A1/de
Priority to TW099116765A priority patent/TW201105585A/zh
Priority to JP2012513405A priority patent/JP2012529161A/ja
Priority to RU2011153983/04A priority patent/RU2011153983A/ru
Priority to AU2010256322A priority patent/AU2010256322A1/en
Priority to MA34509A priority patent/MA33414B1/fr
Priority to BRPI1013021A priority patent/BRPI1013021A2/pt
Priority to EP10726862A priority patent/EP2438634A1/de
Priority to CA2764349A priority patent/CA2764349A1/en
Priority to PCT/AT2010/000184 priority patent/WO2010138982A1/de
Priority to US13/375,939 priority patent/US20120129322A1/en
Priority to CN201080028687XA priority patent/CN102460762A/zh
Priority to MX2011012882A priority patent/MX2011012882A/es
Publication of AT508283A1 publication Critical patent/AT508283A1/de
Priority to AT0800211U priority patent/AT12057U1/de
Priority to ZA2011/08789A priority patent/ZA201108789B/en
Priority to CL2011003034A priority patent/CL2011003034A1/es
Priority to CO11165508A priority patent/CO6470853A2/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/10—Semiconductor bodies
    • H10F77/12—Active materials
    • H10F77/128—Active materials comprising only Group I-II-IV-VI kesterite materials, e.g. Cu2ZnSnSe4 or Cu2ZnSnS4
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
    • H10K30/35—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising inorganic nanostructures, e.g. CdSe nanoparticles
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114—Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

1 1
Die Erfindung betrifft ein Kompositmaterial umfassend Nanopartikel sowie die Herstellung von photoaktiven Schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte Halbleiter-nanopartikel. Die Erfindung betrifft weiters die Verwendung der vorgenannten photoaktiven Schichten.
Quaternäre, pentanäre und höhere, noch komplexer zusammengesetzte Nanopartikel weisen zahlreiche wesentliche Vorteile gegenüber den gebräuchlichen binären und tertiären Nanopartikeln auf. Einerseits wird es durch den Einsatz von quaternären Nanopartikeln möglich, teure und seltene Elemente, wie zum Beispiel Indium, in Kupferindiumdisulfid durch billige, häufig vorkommende Elemente, wie zum Beispiel Zink und Zinn, zu ersetzen. Andererseits können wegen der höheren Anzahl an Materialkombinationen Bandlücken und auch Bandlagen sehr genau eingestellt werden. Binäre und ternäre Verbindungen bieten dafür nur begrenzte Möglichkeiten, wogegen man durch die Verwendung von quaternären oder pentanären Nanopartikeln durch die Möglichkeit der Kombination mehrerer Elemente wesentlich flexibler in Bezug auf das Einstellen bestimmter Eigenschaften ist.
Seit längerer Zeit wird daher an der Herstellung von quaternären, pentanären und komplexeren Chalcogenidverbindungen des Typs Ib-IIb-IV-VI geforscht, weil diese sehr interessante Materialien für verschiedenste optoelektronische Anwendungen, wie z.B. Solarzellen, Sensoren, Detektoren, Schaltern und Displays, sind. Zum Beispiel ist Kupferzinkzinnsulfid (Cu2ZnSnS4, CZTS, Kesterit) aufgrund der Bandlückenenergie von 1,4 - 1,5 eV1, welche ziemlich nahe beim optimalen Wert für ein Solarzellenabsorbermaterial liegt, und wegen eines hohen Absorptionskoeffizienten1 von über 104 cm-1 ein viel versprechendes und vor allem billiges Halbleitermaterial für die Herstellung von Solarzellen in großem Maßstab. Weiters sind alle Rohstoffe zur Herstellung dieses Materials zur Genüge in der Erdkruste vorhanden (Zink 75 ppm, Zinn: 2,2 ppm, zum Vergleich Indium: 0,049 ppm) / das heißt sie sind verfügbar und im Übrigen ungiftig.1
Aufgrund dieser günstigen Materialeigenschaften wurde schon Ende der 1980er Jahre begonnen, dieses Material in Bezug auf photovoltaische Anwendungen zu untersuchen.2 1988 wurde von Ito und Nakazawa3 von einer CZTS-Solarzelle berichtet. Hier wurde eine Heterodiode aus einer leitfähigen Cadmium-Zinn-Oxid-Schicht und einer gesputterten CZTS-
Schicht auf einem Stahlsubstrat verwendet. Durch Tempern dieses Devices konnte ein Jahr später4 die Photospannung von 165 mV auf 250 mV (Kurzschlussstrom: 0,1 mA/cm2) erhöht werden. 1997 stellten Friedlmeier et al. CZTS durch thermisches Aufdampfen her. Für eine Solarzelle aus diesem Material und CdS/ZnO wurden Wirkungsgrade von 2,3% und eine Photospannung von 570 mV berichtet.5 Später wurde CZTS durch RF magnetron sputtering6 und durch Gasphasensulfurisierung von mittels Electron Beam aufgedampften Precursorn hergestellt. Der höchste bis heute berichtete Wirkungsgrad für CZTS-Dünnschichtsolarzellen beträgt 5,45%.7 CZTS wurde in den oben genannten photovoltaische Anwendungen erst nach der Schichtbildung durch thermisch induzierte Kristallisation gebildet, wobei die Schichten zwar Kristallite enthalten, die zueinander Korngrenzen besitzen, nicht jedoch Kristalle mit abgesättigten Oberflächen. Dies ist für die Verringerung von Rekombinationsverlusten von in den Materialien erzeugten Ladungsträgerpaaren von erheblicher Bedeutung.
Neben den bisher beschriebenen Herstellungstechniken wurden CZTS-Schichten auch mit Spray-Pyrolyse-Techniken hergestellt. Madarasz et al8 synthetisierten Thioharnstoffkomplexe von CuCl, ZnCl2 und SnCl2 und stellten mit diesen Ausgangsverbindungen in wässriger Lösung CZTS-Schichten her. Kamoun et al.9 verwendeten eine wässrige Lösung aus CuCl, ZnCl2, SnCl4 und Thioharnstoff für den Sprayprozess. In beiden Publikationen werden die wässrigen Lösungen auf vorgeheizte Substrate mit Temperaturen zwischen 225 und 360 °C gesprüht.
Allerdings ist die Herstellung von quaternären und pentanären Verbindungen nicht trivial, und es werden oft komplizierte Synthesemethoden verwendet, um diese definiert herzustellen. Weiters gibt es keine Berichte, dass Nanokristalle aus quaternären, wie z. B. CZTS, oder pentanären Chalkogenidverbindungen des Typs Ib-IIb-IV-VI in definierter stöchiometrischer Zusammensetzung im Sinne der hier beanspruchten Erfindung hergestellt werden konnten. Wichtig ist dabei, wie bereits oben beschrieben, der Unterschied zwischen Kristalliten in einer zunächst völlig ungeordneten Schicht und Kristalliten mit definierten Oberflächen, wie sie nicht bei den zunächst eine homogene Schicht bildenden Verfahren, wie Aufdampfen, Sprühen, Sputtern, CVD und PECVD, entstehen, wenn nicht zusätzliche Komponenten in der 3
Schicht eine definierte Matrix für entstehende (Nano-)Kristallite bilden. Ansonsten entstehen nur an den Schichtoberflächen definierte Kristall- oder Nanokristalloberflächen, wie sie z.B. in der Arbeit von Kamoun et al.9mit AFM hergestellt wurden. Solche Oberflächenstrukturen sind allerdings kein Nachweis für Nanokristallite, wie sie hier
Gegenstand der Erfindung sind.
Die Halbleiter Cu2FeSnS4 (Ib-VIII-IV-VI) bzw. Cu2CoSnS4 (Ib-IX-IV-VI) wurden mittels einer aufwändigen Methode schon nanokristalllin von An et al.10 mittels einer Autoklavensynthese aus den Chloriden unter Verwendung von Thioharnstoff als Schwefelquelle und Wasser als Lösungsmittel hergestellt. Die Reaktionszeit betrug 14 bis 20 Stunden. Jedoch unterscheidet sich die Herstellungsmethode grundlegend von den hier beschriebenen Methoden, die Gegenstand dieser Erfindung sind. Eine Anwendung für ein Komposit wurde bisher nicht beschrieben.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Die Erfindung betrifft ein Kompositmaterial aus mindestens zwei
Bestandteilen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein
Bestandteil in Form von Nanopartikeln vorliegt, die aus mindestens drei Metallen und mindestens einem Nichtmetall bestehen, und deren Durchmesser unterhalb von einem Mikrometer, vorzugsweise unterhalb von 200 nm liegt. Durch die Anzahl der Elemente, wie drei Metalle kombiniert mit einem Nichtmetall, ergibt sich eine quaternäre
Zusammensetzung. Werden allerdings vier Metalle und ein weiteres Nichtmetall verwendet, so ergibt sich eine pentanäre Zusammensetzung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Kompositmaterials sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 offenbart.
Die Erfindung betrifft des Weiteren photoaktive Schichten umfassend das erfindungsgemäße Kompositmaterial, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass als organische, elektroaktive Komponente mindestens ein organisches, elektroaktives Copolymer oder Oligomer ausgewählt aus der Gruppe der Polythiophene, Polyparaphenylenvinylene, Polyfluorene, Polyparaphenylene, Polyaniline, Polypyrrole, Polyacetylene, Polycarba-zole, Polyarylamine, Polyisothianaphthene, Polybenzothiadiazole und/ oder deren Derivate vorliegt. Als anorganische, elektroaktive Komponente weist die erfindungsgemäße photoaktive Schicht Nanopartikel auf, die Röntgenreflexe mit einer deutlichen Verbreiterung, d.h. 4
Vergrößerung der Halbwertsbreite der Reflexe des Festkörpers um mindestens 10 %, aufweisen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen photoaktiven Schicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Beschichtungslösung aus Metallionen und zumindest einem Precursor auf eine Oberfläche, welche vorzugsweise eine Temperatur von weniger als 100°C aufweist, aufgebracht wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind gemäß Unteransprüche offenbart.
Die Erfindung betrifft des Weiteren die Verwendung der erfindungsgemäßen photoaktiven Schicht zur Herstellung von Bauteilen mit Fluoreszenzeigenschaften sowie von Bauteilen oder Bauelementen mit Speicherkapazität wie Solarzellen, Sensoren oder Detektoren, elektrischen oder optischen, einschließlich des UV-, IR- und Mikrowellenbereichs, Bauelementen, Schaltern, Displays oder Strahlung emittierenden Bauelementen, wie Lasern oder LEDs.
Die für quaternäre, pentanäre und komplexere Verbindungen des Typs Ib-IIb-IV-VI neu erarbeiteten Methoden eignen sich aufgrund der kurzen Reaktionsdauer, der einfache, zugänglichen Ausgangsverbindungen und der hohen Materialreinheit hervorragend zur Herstellung von Nanopartikeln und dadurch indirekt auch zur Herstellung von photovoltaisch aktiven Schichten. Diese Synthesemethoden benötigen nur Reaktionszeiten von 20 min bzw. 60 min, was eine zusätzliche Verbesserung der von An et al. publizierten Methode darstellt.
Bei den erarbeiteten Syntheserouten verwendet man einerseits einfache Metallsalze, wie Chloride, Bromide, Iodide, Nitrate, Sulfate, Acetate, Acetylacetonate, Carbonate, Formate, Carbamate, Thiocarbamate, Xanthate, Trithiocarbonate, Phosphate, Thiolate, Thiocyanante, Tartrate, Ascorbate, Phtalocyanine elementaren Schwefel, Selen oder Tellur als Chalkogenquelle und Oleylamin, Dodecylamin oder Nonylamin bzw. andere Amine als Lösungsmittel. Weiters können auch schwefelhaltige Anionen der Metallsalze als Schwefelquelle fungieren. Diese Methode ergibt multinäre Nanopartikel mit einheitlichen Partikelgrößen um 5 nm und einheitliche Partikelformen in definierter Stöchiometrie. 5
Andererseits können multinäre Nanopartikelschichten auch aus einfachen Metallsalzen, wie Chloride, Bromide, Iodide, Nitrate, Sulfate, Acetate, Acetylacetonate, Carbonate, Formate, Carbamate, Thiocar-bamate, Xanthate, Trithiocarbonate, Phosphate, Thiolate, Thiocyanante, Tartrate, Ascorbate, Phtalocyanine und einer Schwefelquelle, wie elementarer Schwefel, H2S, Sulfide, Thioacetamid, Thioharnstoff oder auch Anionen der verwendeten Metallsalze in Pyridin bzw. anderen organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Aceton, Methyl-ethylketon, Chloroform, Toluol, Chlorbenzol, THF oder Ethanol direkt in einer Matrix hergestellt werden. Dabei können als Matrix Polymere, aber auch organische oder anorganische Verbindungen verwendet werden.
Durch die direkte Herstellung der Nanopartikel in einer Matrix ergeben sich weitere Vorteile. Nanopartikel haben wegen ihrer geringen Durchmesser bestimmte Eigenschaften, die durch die Quantisierung hervorgerufen werden, wie zum Beispiel die Änderung der optischen und elektronischen Eigenschaften, die auf Dauer nur erhalten werden können, wenn sie nicht wachsen, bzw. agglomerieren. Diese besonderen Eigenschaften können also in fester Matrix besser erhalten werden, da hier die Nanopartikel viel stabiler sind, als zum Beispiel in Lösung.
Die synthetisierten Nanopartikel dienen zur Herstellung von polykristallinen Schichten aus Halbleitermaterialien, die besonders geeignet für photovoltaische Anwendungen sind. In diesem Verfahren wird die Nanopartikellösung auf ein Substrat aufgebracht und danach erhitzt, um einerseits den organischen Stabilisator aus der Schicht zu entfernen und andererseits die Nanopartikel zu polykristallinem Material für Fluoreszenzanwendungen und optoelektronische Anwendungen zusammenzusintern.
Des Weiteren können die hier vorgestellten Synthesen zur Herstellung von photoaktiven Schichten bestehend aus einer Mischung dieser Nanopartikel mit einer organischen elektroaktiven Komponente - dies kann einerseits eine niedermolekulare elektroaktive organische Verbindung, oder aber ein elektroaktives Polymer sein - verwendet werden. Als Alternative können die Nanopartikel durch eine thermisch induzierte Reaktion direkt in der elektroaktiven Komponente nach dem Beschichtungsschritt hergestellt werden. Die organischen Komponenten fungieren in solchen Mischungen als Elektronendonoren und Lochleiter, die Nanopartikel als Elektronenakzeptoren und Elektronenleiter. 6
Die Erfindung wird im Folgenden anhand möglicher Ausführungsbeispiele zur Durchführung der Erfindung näher erläutert:
Beispiel 1: Synthese von Cu2ZnSnS4-Nanopartikeln in Lösung zur Herstellung von polykristallinen Halbleiterschichten 1 mmol (190,5 mg) Cul, 0,5 mmol (68,1 mg) ZnCl2 und 0,5 mmol (313,2 mg) Snl4 werden in 10 ml Oleylamin (alternativ: Dodecylamin, Nonylamin) gelöst. Danach werden 6 mmol (192,4 mg) Schwefel (sublimiert), gelöst in 3 ml Oleylamin (alternativ: Dodecylamin, Nonylamin), zugegeben, und die Lösung wird für 60 min auf 220 °C erhitzt. Zur Aufreinigung werden die Partikel nach dem Abkühlen der Reaktionslösung in Methanol gefällt und anschließend abzentrifugiert. Die erhaltenen Nanopartikel werden bei 60°C getrocknet und sind anschließend für weitere Analysen bzw. Versuche in verschiedenen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Dichlormethan, Toluol oder Hexan löslich.
Die Nanopartikellösung wird auf ein Substrat aufgebracht, und die entstandene Schicht wird anschließend für 2 Stunden auf 500 °C erhitzt. Dabei bildet sich eine polykristalline Schicht.
Die Dif fraktogramme der Nanopartikel (TR 105 A) und der polykristallinen Schicht (TR 105 B) sind in Abbildung 1 bzw. Abbildung 2 dargestellt. Die breiten Peaks bei 28,4° (112), 32,9° (200/004), 47,3° (220/204), 56,1° (312/116), 69,1° (400/008) und 76,3° (332/316) stammen von den intensitätsstärksten Reflexen des Kesterits, der breite Peak um 20° stammt von dem noch in der Probe vorhandenem Stabilisator Oleylamin. Nach dem Tempern dieser Nanopartikelschicht für 2 Stunden auf 500°C wurde wieder eine XRD-Analyse durchgeführt (siehe Abbildung 2, TR 105B) . Durch das Zusammensintern der Primärkristallite - die Primärkristallitgröße steigt von ca. 5 auf ca. 30 nm - sind die Peaks deutlich schärfer, und es sind alle charakteristischen Reflexe11 des Cu2ZnSnS4 vorhanden. Weiters wird das noch vorhandene Oleylamin durch die Temperaturbehandlung verdampft bzw. zersetzt und somit verschwindet der Peak bei 20° vollständig. Somit können mit dieser Methode hochreine dünne polykristalline Schichten hergestellt werden. 7 Für die Partikel, die direkt nach der Synthese analysiert wurden, wurde über die Debye-Scherrer Formel eine Primärkristallitgröße von 5,6 nm erhalten. Bei den temperaturbehandelten Nanopartikeln erhöht sich die Primärkristallitgröße auf ~30 nm.
Die XRD-Analysen belegen eindeutig, dass es sich bei den hergestellten Nanopartikeln um quaternäre CZTS-Partikel (Kristallstruktur: Kesterit) handelt.
Weiters wurden CZTS-Nanopartikel mit folgenden Syntheseparametern hergestellt (siehe Tabelle 1) :
Tabelle 1: Parameter weiterer CZTS-Nanopartikelsynthesen Lösungsmittel Reaktionszeit / Stunden Reaktionstemperatur / °C Oleylamin 1 220 Oleylamin 8 160 Dodecylamin 1 220 Dodecylamin 9 120 Nonylamin 1 200 Nonylamin 12 120
Abbildung 1: XRD-Analyse von Cu2ZnSnS4-Nanopartikeln 8
Abbildung 2: XRD-Analyse von Cu2ZnSnS4-Nanopartikeln (A) direkt nach der Synthese, (B) nach 2 h Temperaturbehandlung bei 500°C
Weiters wurden die erhaltenen Nanopartikel mit optischen Methoden wie UV-Vis-Spektroskopie u. Fluoreszenzspektroskopie untersucht. Das UV-Vis-Spektrum der Nanopartikel, gelöst in Hexan, ist in Abbildung 3 dargestellt und zeigt, dass die Nanopartikellösung ab ca. 850 nm leicht zu absorbieren beginnt, was dem Bandgap von CZTS entspricht. Ein stärkerer Anstieg der Absorption ist ab 650 nm zu erkennen. Die Emissions- und Excitationsspektren in Abbildung 4 zeigen, dass die hergestellten CZTS-Nanopartikel eine deutliche Fluoreszenz mit einem Maximum bei 445 nm aufweisen. 9
Abbildung 3: UV-Vis-Spektrum der Cu2ZnSnS4-Nanopartikel gelöst in Hexan
Abbildung 4: Emissions- und Excitationsspektrum der Cu2ZnSnS4-Nanopartikel in Hexan gelöst
Beispiel 2: Herstellung von Cu2ZnSnS4-Nanopartikelschichten 0,165 mmol (20,2 mg) CuAc, 0,0825 mmol (18,1 mg) ZnAc2, 0,0825 mmol (29,3 mg) SnAc4 und 1,65 mmol (125,6 mg) Thioharnstof f werden im Ultraschallbad in 2 ml Pyridin gelöst. Die leicht gelbliche Lösung wird auf Glassubstrate aufgetropft. Alternativ wurde die Lösung auch mittels Sprühtechniken, wie Airbrushing, aufgebracht.
Die so erhaltenen Schichten wurden unter Inertgasatmosphäre 8 min auf 100°C, 8 min auf 150°C und 8 min auf 200°C erhitzt. Dabei färbt sich die Schicht rötlich, dann braun und zuletzt schwarz. Das so erhaltene 10 • · • ·
Material wurde mittels Röntgendiffraktometrie analysiert (siehe Abbildung 5).
Die breiten Peaks bei 28,4° (112), 47,3° (220/204), 56,1° (312/116), 69,1° (400/008) und 76,3° (332/316) stammen von den intensitätsstärksten Reflexen des Cu2ZnSnS4. Die über die Debye-Scherrer-Beziehung ermittelte Primärkristallitgröße beträgt 3,5 nm. Wird die Probe 2 Stunden bei 500 °C getempert, wird die Primärkristallitgröße etwas größer (5 nm) , die Peakbreite schmäler, und es kommen weitere charakteristische Peaks bei 18,2° (101) und 32,9° (220/004) zum Vorschein.
Abbildung 5: Diffraktogramme der gebildeten CZTS-Schicht (A) nach Temperaturbehandlung bei 200°C und (B) nach Temperaturbehandlung bei 500 °C
Weiters ist es auch möglich, diese Synthese mit Chloriden bzw. Iodiden als Ausgangsverbindungen herzustellen, und Thioacetamid anstatt Thioharnstoff als Schwefelquelle zu verwenden.
Beispiel 3: Herstellung einer Poly-3-hexylthiophen (P3HT) /Cu2ZnSnS4 -Bulk Heterojunction Solarzelle
Die bei der Synthese aus Beispiel 1 erhaltenen Cu2ZnSnS4-Nanopartikel werden in Kombination mit dem elektroaktiven Polymer P3HT als Donor für die aktive Schicht einer Nanocomposit-Solarzelle eingesetzt. Dazu 11 wird zuerst überschüssiger Stabilisator (Oleylamin) durch dreimaligen Ligandenaustausch mit Pyridin entfernt. Danach wird eine P3HT/Cu2ZnSnS4-Lösung in Chloroform hergestellt (Polymerkonzentration 4 mg/ml; Nanopartikelkonzentration: 12 mg/ml).
Die Solarzelle wird auf einem ITO-beschichteten Glassubstrat Schicht für Schicht aufgebaut. Als erste Schicht wird Polyethylen-dioxythiophen:Polystyrolsulfonat (PEDOT:PSS) zur Glättung der ITO-Elektrode durch Rotationsbeschichtung aufgebracht. Die aufgebrachte Schicht wird unter Inertgas bei ca. 80°C getrocknet. Als nächster Schritt wird die aktive Schicht (P3HT/Cu2ZnSnS4-Lösung in Chloroform) wieder durch Rotationsbeschichtung aufgebracht. Nach einem weiteren Trocknungsschritt (15 min, 150°C) unter Inertgas wird die Herstellung der Solarzelle mit dem thermischen Aufdampfen der Metallelektrode (Aluminium) abgeschlossen.
Typische Strom/Spannungs-Kennlinien der erhaltenen Solarzellen sind in Abbildung 6 dargestellt. Durch den noch relativ hohen Anteil an Oleylamin in den Nanopartikeln ist der Kurzschlussstrom dieser Zelle noch ziemlich gering, dieser kann jedoch durch eine weitere Optimierung des Ligandenaustauschs erhöht werden. Essentiell ist die erreichte Photospannung von 570 mV, die durch die Kombination der Materialien P3HT und Cu2ZnSnS4 hervorgerufen wird.
Abbildung 6: Strom/Spannungs-Kennlinien einer P3HT/Cu2ZnSnS4 -Heterojunction Solarzelle
Bulk 12
Beispiel 4: Herstellung einer Polyparaphenylenvinylen (PPV) / Cu2ZnSnS4 - Bulk Heterojunction Solarzelle
Zur Herstellung einer PPV/Cu2ZnSnS4 - Bulk Heterojunction Solarzelle wird auf ein ITO-beschichtetes Galssubstrat zur Vermeidung von Kurzschlüssen eine PPV-Schicht aufgebracht. Dazu wird eine wässrige PPV (Polyparaphenylenvinylen) Precursorlösung (Poly(p-xylene Tetra-hydrothiophenium Chloride)) auf das Substrat aufgetropft und auf 160 °C für 15 min erhitzt. Danach wird eine PPV/Cu2ZnSnS4-Precursorlösung (Mischung aus 2 ml PPV-Precursor (2,5 mg/ml) mit einem Cu2ZnSnS4-Nanopartikelprecursor (17,3 mg Cul, 6,6 mg ZnCl2, 20,8 mg SnAc4, 68,4 mg TAA, 2 ml Pyridin)) hergestellt, 1:10 verdünnt, auf die PPV-Schicht aufgetropft und 15 min auf 160°C unter Inertgasatmosphäre erhitzt. Dabei bildet sich die PPV/Cu2ZnSnS4-Nanokompositschicht, die als Aktivschicht in der Solarzelle dient. Die Solarzelle wird durch Aufdampfen von Aluminiumelektroden fertig gestellt. Wie in Abbildung 7 an den Strom/Spannungs-Kennlinien zu sehen, weist die Solarzelle eine Photospannung von 389 mV und eine Photostromdichte von 1,0 μΑ/cm2 auf.
Abbildung 7: Strom/Spannungs-Kennlinien einer PPV/Cu2ZnSnS4 - Bulk Heterojunction Solarzelle.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die erfindungsgemäßen Nanopartikel aufgrund ihrer quaternären, pentanären oder noch höheren
Zusammensetzung sehr gut zur Ausbildung polykristalliner Schichten mit Halbleitereigenschaften geeignet sind.
Aufgrund der hervorgerufenen Synergieeffekte werden demgemäss bei den gewünschten Anwendungen, wie in der Photovoltaik, äußerst zufriedenstellende Ergebnisse örzielt.
Wien, 2. Juni 2009 ISOVOLTA AG vertreten durch: PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. MANFRED BEER DIPL.-ING. REINHARD HEHENBERGER durch:
Dungier
Dipl.-Ing. Dr. KarMn (Ausweis-Nummer 41¾) • · • ·
Literaturzitate: 1 H. Katagiri, N. Sasaguchi, S. Hando, S. Hoshino, J. Ohashi, T.
Yokota, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 49 (1997) 407-413. 2 H. Katagiri, Thin Solid Films 480-481 (2005) 426-432. 3 K. Ito, T. Nakazawa, Jpn. J. Appl. Phys. 27 (1998) 2094. 4 K. Ito, T. Nakazawa, Proceedings of the 4th International Conference of Photovoltaic Science and Engineering, Sydney, 1989, p. 341. 5 Th. Friedlmeier, N. Wieser, T. Walter, H. Dittrich, H.-W. Schock, Proceedings of the 14th European Conference of Photovoltaic Science and Engineering and Exhibition, Bedford, 1997, p. 1242. 6 J.S. Seol, S.Y. Lee, J.C. Lee, H.D. Nam, K.H. Kim, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 75 (2003) 155. I H. Katagiri, K. Jimbo, K. Moriya, K. Tschuchida, Proceedings of the 3rd World Conference on Photovoltaic Solar Energy Conversion, Osaka, 2003, p. 2874. 8 J. Madarasz, P. Vombicz. M. Okuya, S. Kaneko, Solid State Ionics 141-142 (2001) 439. 9 N. Kamoun, H. Bouzouita, B. Rezig, Thin Solid Films 515 (2007) 5949-5952. 10 C. An, K. Tang, G. Shen, C. Wang, L. Huang, Y. Qian, MRS Bulletin 38 (2003) 823-830. II W. Schäfer, R. Nitsche, Mat. Res. Bull. 9 (1974) 645-654.

Claims (21)

  1. • · · · · · ♦ • · · » · · ♦ ·
    BEER & PARTNER PATENTANWÄLTE KEG 1070 Wien, Lindengasse 8
  2. 2. Kompositmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel kristallin vorliegen, und dass deren Röntgenreflexe durch eine deutliche Verbreiterung ausgezeichnet sind.
    2. Juni 2009 I36-152ooopAT Isovolta AG in Wiener Neudorf, AT Patentansprüche: 1. Kompositmaterial aus mindestens zwei Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bestandteil in Form von Nanopartikeln vorliegt, die aus mindestens drei Metallen und mindestens einem Nichtmetall bestehen, und deren Durchmesser unterhalb von einem Mikrometer, vorzugsweise unterhalb von 200 nm liegt.
  3. 3. Kompositmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Nanopartikel elektronenmikroskopisch bestimmbar ist.
  4. 4. Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel in einer Matrix aus mindestens einer anderen Komponente des Kompositmaterials eingebettet sind.
  5. 5. Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositmaterial zumindest eine organische Verbindung enthält.
  6. 6. Kompositmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel in zumindest einer anderen Komponente des Kompositmaterials in einer Konzentration vorliegen, die ausreicht, dass zwischen den Nanopartikeln und der anderen Komponente durchgehende, leitfähige Pfade entstehen. 2
  7. 7. Photoaktive Schicht umfassend eine Kompositraaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als organische elektroaktive Komponente mindestens ein organisches, elektroaktives Polymer, Copolymer oder Oligomer ausgewählt aus der Gruppe der Polythiophene, Polyparaphenylenvinylene, Polyfluorene, Polypara-phenylene, Polyaniline, Polypyrrole, Polyacetylene, Pol'ycarbazole, Polyarylamine, Polyisothianaphthene, Polybenzothiadiazole und/oder deren Derivate vorliegt.
  8. 8. Photoaktive Schicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische, elektroaktive Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, die Röntgenreflexe mit einer deutlichen Verbreiterung, d.h. Vergrößerung der Halbwertsbreite der Reflexe des Festkörpers um mindestens 10 %, aufweisen.
  9. 9. Verfahren zum Herstellen von photoaktiven Schichten nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschichtungslösung aus Metallionen und zumindet einem Precursor auf eine Oberfläche aufgebracht wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungslösung Nanopartikel einer quaternären, pentanären oder höheren Verbindung enthält, die aus mindestens 3 Metallen und mindestens einem Nichtmetall besteht, wobei die Beschichtungslösung auf eine Oberfläche, welche eine Temperatur von weniger als 100°C aufweist, aufgebracht wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der photoaktiven Schicht bei Normaldruck mit einer Reaktionszeit von weniger als 12 Stunden erfolgt.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungslösung Nanopartikel einer quaternären und/oder pentanären Verbindung enthält, die aus mindestens 3 Metallen und mindestens einem Nichtmetall besteht, und dass die Beschichtungslösung durch eine organische Verbindung mit der Funktion eines Cappers stabilisiert und auf eine Oberfläche aufgebracht wird. ····« · · · • · · · ··· ··· ··· ··· « · · · · · · ···· · · 9 9 3
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Precursor-Lösung ein Chalcogenid aufweist und mittels Sprühtechniken auf ein Substrat, das eine Temperatur von weniger als 100 °C aufweist, aufgebracht wird.
  14. 14. Verfahren· nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die photoaktive Schicht nachträglich einer weiteren thermischen Behandlung im Temperaturbereich von 40 °C bis 1000 °C, vorzugsweise 40 °C bis 400 °C, unterzogen wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungslösung zumindest eine Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, deren Größe elektronenmikroskopisch bestimmbar ist.
  16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungslösung zumindest eine Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie zumindest ein Element der I. Nebengruppe, vorzugsweise Cu, Ag, Au, enthalten.
  17. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungslösung zumindest eine Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie zumindest ein Element der II. Nebengruppe, vorzugsweise Zn, Cd, Hg, enthalten.
  18. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungslösung zumindest eine Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie zumindest ein Element der IV. Hauptgruppe, vorzugsweise C, Si, Ge, Sn, Pb, enthalten.
  19. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungslösung zumindest eine Komponente in Form von Nanopartikeln vorliegt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie ein Element der Chalcogengruppe, vorzugsweise, 0, S, Se, Te, Po, enthalten.
  20. 20. Verwendung von photoaktiven Schichten nach Anspruch 7 und 8 zur Herstellung von Bauteilen mit Fluoreszenzeigenschaften. 4
  21. 21. Verwendung von photoaktiven Schichten nach Anspruch 7 und 8 zur Herstellung von Bauteilen oder Bauelementen wie Solarzellen, Sensoren oder Detektoren, elektrischen oder optischen, einschließlich des UV-, IR- und Mikrowellenbereichs, Bauelementen, Schaltern, Displays oder · Strahlung emittierenden Bauelementen, wie Lasern oder LEDs. ISOVOLTA AG vertreten durch: PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. MANFRED BEER DIPL.-ING. REINHARD HEHENBERGER durch: _ (A,!^ Dipl.-Ing. Dr. (Ausweis-Numme !arin Dungier 419)
AT0084709A 2009-06-02 2009-06-02 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel AT508283A1 (de)

Priority Applications (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0084709A AT508283A1 (de) 2009-06-02 2009-06-02 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
TW099116765A TW201105585A (en) 2009-06-02 2010-05-26 Composite material comprising nanoparticles and production of photoactive layers containing quaternary, pentanary and higher-order composite semiconductor nanoparticles
EP10726862A EP2438634A1 (de) 2009-06-02 2010-05-27 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
PCT/AT2010/000184 WO2010138982A1 (de) 2009-06-02 2010-05-27 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
AU2010256322A AU2010256322A1 (en) 2009-06-02 2010-05-27 Composite material comprising nanoparticles and production of photoactive layers containing quaternary, pentanary and higher-order composite semiconductor nanoparticles
MA34509A MA33414B1 (fr) 2009-06-02 2010-05-27 Matériau composite comprenant des nanoparticules ainsi que production de couches photoactives contenant des nanoparticules semi-conductrices quaternaires, pentanaires et supérieures
BRPI1013021A BRPI1013021A2 (pt) 2009-06-02 2010-05-27 "material compósito que compreende nanopartículas, e produção de camadas fotoativas que contêm nanopartículas semicondutoras quaternárias, pentanárias ou de ordem mais alta"
JP2012513405A JP2012529161A (ja) 2009-06-02 2010-05-27 ナノ粒子を含んでなる複合材料並びに四元、五元および更に高元の複合半導体ナノ粒子を含む光活性層の製造
CA2764349A CA2764349A1 (en) 2009-06-02 2010-05-27 Composite material comprising nanoparticles and production of photoactive layers containing quaternary, pentanary and higher-order composite semiconductor nanoparticles
RU2011153983/04A RU2011153983A (ru) 2009-06-02 2010-05-27 Композиционный материал, включающий наночастицы и получение фотоактивных слоев, содержащих наночастицы четырехкомпонентных, пятикомпонентных или более многокомпонентных полупроводниковых соединений
US13/375,939 US20120129322A1 (en) 2009-06-02 2010-05-27 Composite material comprising nanoparticles and production of photoactive layers containing quaternary, pentanary and higher-order composite semiconductor nanoparticles
CN201080028687XA CN102460762A (zh) 2009-06-02 2010-05-27 包含纳米粒子的复合材料，以及包含四元、五元或更高元复合的半导体纳米粒子的光活性层的制备
MX2011012882A MX2011012882A (es) 2009-06-02 2010-05-27 Material compuesto que comprende nanoparticulas y produccion de capas fotoactivas que contienen nanoparticulas semiconductoras compuestas cuaternarias, pentanarias y de orden superior.
AT0800211U AT12057U1 (de) 2009-06-02 2011-01-14 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
ZA2011/08789A ZA201108789B (en) 2009-06-02 2011-11-30 Composite material comprising nanoparticles and production of photoactive layers containing quaternary, pentanary and higher-order composite semiconductor nanoparticles
CL2011003034A CL2011003034A1 (es) 2009-06-02 2011-12-01 Material compuesto que comprende a lo menos dos componentes, donde uno de ellos esta en forma de nanoparticulas, que consiste de tres metales y uno no-metal; capa fotoactiva que comprende a dicho material y un componente electroactivo organico; metodo de produccion de dicha capa; y uso de dichas capas.
CO11165508A CO6470853A2 (es) 2009-06-02 2011-12-01 Material compuesto que comprende nanopartículas y peoducción de capas fotoactivas que contienen nanopartículas semiconductoras compuestas cuaternarias, pentanarias y de orden superior

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0084709A AT508283A1 (de) 2009-06-02 2009-06-02 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT508283A1 true AT508283A1 (de) 2010-12-15

Family

ID=42359496

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0084709A AT508283A1 (de) 2009-06-02 2009-06-02 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
AT0800211U AT12057U1 (de) 2009-06-02 2011-01-14 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0800211U AT12057U1 (de) 2009-06-02 2011-01-14 Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20120129322A1 (de)
EP (1) EP2438634A1 (de)
JP (1) JP2012529161A (de)
CN (1) CN102460762A (de)
AT (2) AT508283A1 (de)
AU (1) AU2010256322A1 (de)
BR (1) BRPI1013021A2 (de)
CA (1) CA2764349A1 (de)
CL (1) CL2011003034A1 (de)
CO (1) CO6470853A2 (de)
MA (1) MA33414B1 (de)
MX (1) MX2011012882A (de)
RU (1) RU2011153983A (de)
TW (1) TW201105585A (de)
WO (1) WO2010138982A1 (de)
ZA (1) ZA201108789B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103650155B (zh) * 2011-02-18 2016-10-12 华盛顿大学商业中心 形成包括i2-ii-iv-vi4和i2-(ii,iv)-iv-vi4半导体膜在内的半导体膜的方法以及包括所述半导体膜的电子装置
JP5476336B2 (ja) * 2011-04-25 2014-04-23 株式会社田中化学研究所 複合硫化物粉体及びその製造方法、化合物半導体、並びに太陽電池
WO2014039937A1 (en) 2012-09-07 2014-03-13 Cornell University Metal chalcogenide synthesis method and applications
EP2969178B1 (de) * 2013-03-14 2019-07-31 Shoei Electronic Materials, Inc. Flugstromreaktor zur herstellung von nanopartikeln
USRE48454E1 (en) 2013-03-14 2021-03-02 Shoei Electronic Materials, Inc. Continuous flow reactor for the synthesis of nanoparticles
JP6012866B2 (ja) * 2013-06-03 2016-10-25 東京応化工業株式会社 錯体およびその溶液の製造方法、太陽電池用光吸収層の製造方法および太陽電池の製造方法
US9574135B2 (en) * 2013-08-22 2017-02-21 Nanoco Technologies Ltd. Gas phase enhancement of emission color quality in solid state LEDs
JP6209796B2 (ja) * 2013-09-06 2017-10-11 国立大学法人 宮崎大学 化合物半導体ナノ粒子による光吸収層の作製方法
CO6870008A1 (es) 2014-02-07 2014-02-20 Pontificia Universidad Javeriana Método para la fabricación de una película delgada formada por un cristal coloidal infiltrado con el polímero luminiscente mdmo-ppv formado a partir de esferas de sílice (sio2) con estructura cubica centrada en las caras (fcc)
RU2610606C2 (ru) * 2014-12-25 2017-02-14 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" Способ получения композиционного материала на основе полимерной матрицы для микроэлектроники
CN104952979B (zh) * 2015-06-11 2016-09-14 岭南师范学院 一种微米级球形铜锌锡硫单晶颗粒的制备方法及其单晶颗粒和应用
CN105355720B (zh) * 2015-12-03 2017-02-01 华东师范大学 一种制备铜锡硫薄膜太阳能电池吸收层的方法
RU2695208C1 (ru) * 2018-07-17 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) Способ получения монозеренных кестеритных порошков
RU2701467C1 (ru) * 2018-12-25 2019-09-26 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) Прозрачный проводящий оксид
RU2718124C1 (ru) * 2019-06-10 2020-03-30 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) Способ получения монозеренных кестеритных порошков из тройных халькогенидов меди и олова и соединений цинка

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7777303B2 (en) * 2002-03-19 2010-08-17 The Regents Of The University Of California Semiconductor-nanocrystal/conjugated polymer thin films
US8048477B2 (en) * 2004-02-19 2011-11-01 Nanosolar, Inc. Chalcogenide solar cells
US8426722B2 (en) * 2006-10-24 2013-04-23 Zetta Research and Development LLC—AQT Series Semiconductor grain and oxide layer for photovoltaic cells

Also Published As

Publication number Publication date
CL2011003034A1 (es) 2012-07-06
RU2011153983A (ru) 2013-07-20
EP2438634A1 (de) 2012-04-11
CA2764349A1 (en) 2010-12-09
MA33414B1 (fr) 2012-07-03
CO6470853A2 (es) 2012-06-29
WO2010138982A1 (de) 2010-12-09
US20120129322A1 (en) 2012-05-24
AT12057U1 (de) 2011-09-15
ZA201108789B (en) 2013-02-27
BRPI1013021A2 (pt) 2016-03-29
CN102460762A (zh) 2012-05-16
JP2012529161A (ja) 2012-11-15
AU2010256322A1 (en) 2012-01-19
MX2011012882A (es) 2012-01-12
TW201105585A (en) 2011-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT508283A1 (de) Kompositmaterial umfassend nanopartikel sowie herstellung von photoaktiven schichten enthaltend quaternäre, pentanäre und höher zusammengesetzte halbleiternanopartikel
Jena et al. Halide perovskite photovoltaics: background, status, and future prospects
DE112010004154B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiter-Dünnschicht und einerphotovoltaischen Einheit, welche die Dünnschicht enthält
Wang et al. Cu 2 ZnSnS 4 nanocrystals and graphene quantum dots for photovoltaics
EP2438633B1 (de) Photoaktives bauelement mit invertierter schichtfolge und verfahren zu seiner herstellung
van Embden et al. Solution-processed CuSbS2 thin films and superstrate solar cells with CdS/In2S3 buffer layers
DE102019116851B3 (de) Perowskit-Mehrfachsolarzelle mit Multischichtsystem als Verbindungsschicht
Chalapathi et al. Rapid growth of Sb2S3 thin films by chemical bath deposition with ethylenediamine tetraacetic acid additive
DE102008024230A1 (de) Schichtsystem für Solarzellen
WO2007147184A2 (de) Verfahren zum herstellen von photoaktiven schichten sowie bauelemente umfassend diese schicht(en)
Eswaramoorthy et al. 1D graphitic carbon nitride additive modified ZnO electron transport layer for planar perovskite solar cells: 12.22% power conversion efficiency over 1 cm2 active area
Islam et al. Green synthesis of nickel oxide hole transport layer via aloe vera extract-assisted sol-gel process
Ongul et al. Influences of annealing temperature and thickness on ZnS buffer layers for inverted hybrid solar cells
EP2030265A1 (de) Verfahren zum herstellen einer anorganische halbleiterpartikel enthaltenden schicht sowie bauelemente umfassend diese schicht
DE102009036110A1 (de) Licht absorbierendes organisches Bauelement
WO2007147183A2 (de) Verfahren zur herstellung photoaktiver schichten sowie bauelemente umfassend diese schichten
Fan et al. Component and dimension engineering towards highly stable and efficient perovskite photovoltaics
Myagmarsereejid Synthesis and Functionalisation of Two-Dimensional Materials for Energy Applications
WO2023047116A1 (en) Perovskite production process
Tanrıverdi Spin-Coating-Free Deposition of ZnO and RGO@ ZnO Nanolayers for Efficient, Economical Perovskite Solar Cells
Thubane Growth and characterization of highly stable and layered 2D/3D perovskites for solar cells
Wang The study of tin-based perovskite solar cells with high efficiency and stability
Roy et al. Compositional Tuning of Cu2FeSnS4 Thin Films by Vacuum Spray Pyrolysis for Enhanced Heterojunction Device Performance and Solar Cell simulation
WO2024104629A1 (de) Additiv für die beschichtung hydrophober oberflächen mit halogenid-perowskiten
AT13264U1 (de) Lösungen für die Herstellung homogener großflächiger photoaktiver Schichten bestehend aus einem elektroaktiven Polymer und Halbleiternanopartikeln und deren Anwendung in der Photovoltaik und Optoelektronik

Legal Events

Date Code Title Description
UW Change of intellectual property right

Effective date: 20160515