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太阳能是太阳以电磁辐射形式向宇宙空间发射的能量,也是最可能稳定利用的能源,环保更是其不可替代的特点。太阳能利用中最重要方式的是光伏发电,可以将太阳光能直接转化为电能,也是太阳能利用研究中最重要的研究领域之一。如果能够量化燃烧化石能源所带来的环境污染、气候变暖、人类健康等隐性成本,太阳能发电将是最经济的方式之一。有效单位面积0.5cm2的CIGS薄膜太阳能电池的实验室转化效率已突破20.3%,商业运用中的铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件转换效率达到了15.7%,这明显高于CdTe或a-Si等太阳能电池器件。在所有可以在光伏领域应用的材料中,CIGS系薄膜太阳能电池由于其转换效率高、制作成本低廉、性能稳定,无疑将成为未来太阳能产业的主导。CIGS的光吸收系数高达105cm-1,在至今报道过的半导体中光吸收系数最高。具有这么高的吸收系数,利于太阳电池基区光子的吸收和少数载流子的收集,即吸收层的厚度只要1~2μm就达到要求,这样就可以降低了昂贵原材料的消耗。CIGS薄膜作为吸收层,是CIGS多晶薄膜太阳能电池的最重要的关键组成部分。制备高效率薄膜太阳能电池的CIGS薄膜应该偏离材料化学计量比较小,具有黄铜矿结构,具有较好的致密性的较大的CIGS晶粒。CIGS薄膜作为CIGS多晶薄膜太阳能电池的吸收层,制备方法基本上分为真空工艺和非真空工艺俩大类。中真空技术要求复杂的设备,大量的能量消耗,造就了高昂的成本,不利于CIGS多晶薄膜太阳能电池的市场化。同时非真空工艺具有降低CIGS生产成本和更容易控制其计量比等优点。非真空的液相法为制备高质量的CIGS多晶薄膜材料提供了新的思路,液相法制备的CIGS薄膜,具有质量高,化学计量比可控,颗粒小,设备要求低等优点。相比于乙二胺,三乙烯四胺具有很好的络合性能和还原性。本文以三乙烯四胺为溶剂,通过液相法制备CIGS纳米材料,包括CIGS纳米颗粒、CIGS薄膜和CIGS纳米管等,并用TEM、HRTEM、SEM、XRD、EDS和XPS等表征手段证明了制备出的纳米材料确实是我们的目标产物,并用I-V和表面光电压等表征手段表征了材料的电学性能和光学性能等。通过这些表征手段初步测定了材料的物理和化学性能,说明了材料的可以在光伏领域有很好的应用前景。本文利用三乙烯四胺作为溶剂,同时也是还原剂,以乙酰丙酮盐和Se粉为反应原料,在空气下回流,液相法制备单分散的CuInxGa1-xSe2纳米颗粒。本方法也为大量制备CIGS纳米颗粒和制备质优价廉的CIGS多晶薄膜太阳能电池提供新的思路,以便加快CIGS多晶薄膜太阳能电池的市场化。又利用三乙烯四胺作为溶剂,同时也是还原剂,以乙酰丙酮盐和Se粉为反应原料,制备CIGS前驱体溶液,然后滴涂在FTO上,热处理,得到了CIGS薄膜。该方法简单,可以大面积制备CIGS薄膜,同时不受基底的形貌等的限制。不需要Se化过程,避免使用剧毒的H2Se,同时简化实验过程。同时,本方法不需要价格高昂的真空设备和巨大的能量消耗,将制备价格低廉的CIGS多晶薄膜太阳能电池提供新的思虑,以便加快CIGS多晶薄膜太阳能电池的市场化。同时利用三乙烯四胺作为溶剂,同时也是还原剂,以乙酰丙酮盐和Se粉为反应原料,以AAO为硬模板,在空气下,湿化学法制备了单晶CIGS纳米管。不需要Se化过程,避免使用剧毒的H2Se气体,同时简化实验过程。我们利用XRD、SEM、TEM和EDS等分析手段对样品进行了表征,得到的单晶CIGS纳米管。