周利芬 翻译.docVIP

纳米Cu-ZnO, Cu-CdO, CuO的固相合成 及温度对其光学性能的影响 摘要：控制新颖的形态和发展有效的掺杂的策略是促进两个重要的任务基于纳米ZnO和CdO。大小控制通过调制频带能量提供了新的控制的太阳能电池的光响应和光电转换效率的方法。P型半导体CuO和ZnO是用于光伏电池的一个重要的功能材料。CuO的吸引力在于作为一种选择性太阳能吸收器由于具有高的太阳能吸收率和低的热辐射率。这项工作介绍了半导体纳米粒子的合成与表征（ZnO,CuO,Cu-CdO,ZnO,Cu-CdO)通过一步，在聚乙二醇400存在下的固态反应。 简介 自从1991年M.Gratze教授在染料敏化太阳能电池（DSSCs）上发表了历史论文后，由于其低廉的成本和广泛的科学兴趣，染料敏化太阳能电池已经迅速吸引了大量的来自不同领域的人的注意。【1-3】最大的DSSCs的太阳能能源电力转换效率已经从7.1%提高到11%，各种最近的努力主要是面向发展更好的无机电极材料和有机敏化剂。【4】已经有越来越多的研究致力于掺杂半导体，掺杂是一个功能强大的工具定制的光学和电学性能。Cu掺杂修改通过创建本地化的杂质在ZnO发光跃迁水平。此外，铜作为其能量在ZnO受体水平位于0.17eV的下方的导带的底部，使其成为创建P型ZnO的很好的实验对象。【1】 ZnO是一种重要的和通用的在室温下有3.37eV的直接带隙宽的半导体。其强大的激子为60meV结合能使它对激光的激子应用具有强大的吸引力。ZnO也在太阳能电池、气体传感器、光催化、光电探测器、光电二极管、光调制器、化学和生物传感器、压敏电阻、透明薄膜、晶体管等方面具有巨大的潜力。【1-6】最近，在研究前沿的ZnO纳米材料在基本的科学和潜在的先进技术激发方面取得了巨大的进展。ZnO（粉的形式）被用来制备第三代太阳能电池即染料敏化太阳能电池（DSSCs）。【2】由于其较低的制造成本、耐久性、环境相容性和简单的制造过程，对小型电子设备和光电致变色窗低功率器件的应用兴趣已经大幅增长。【3】 P型半导体氧化铜是一种重要的用于气体传感器磁性存储介质、太阳能转型、电子半导体、压敏电阻和催化作用的功能材料。因此，它已经与其他氧化物尤其是作为光热活性和光敏化合物的应用一起研究。【7】因此，在过去的20年里，对于纳米氧化铜的研究已经做出了巨大的努力。传统的CuO粉末的制备方法主要有一步法室温固相反应，热分解铜盐和机械铣商业粉末。【8-10】众所周知，半导体材料的独特功能，导致了新的光伏和发光器件的发展，因此，在理解CuO的基本物理性质以及它在应用中的性能升级方面产生了新的兴趣。【11】 作为n型半导体，CdO是感兴趣的低压短波长的光电器件如发光二极管，二极管激光器，光电池和光伏太阳能电池方面的应用。这些应用都是基于特定的光学中心电气性能。【12】例如，CdO薄膜的太阳光谱，以及高电阻率在可见光区表现出高的透明性。光学和电气强度的影响CdO取决于理想的CdO的化学计量比的偏差和颗粒的大小和形状。研究人员试图修改CdO以提高该材料的化学和物理性质的合成工艺。在这些化合物中镉间隙或内在的氧空位作为n型缺陷，从而生产捐助国体材料带隙和促进电子传导。【13-15】最近努力合成纳米结构具有明确的几何形状（例如，球体、立方体、棒、线、管、四足动物、色带。磁盘和血小板），2维和3维组件，并组织他们进一步扩大的可能性制定新的战略，光能转换【16,17】。上半年正在紧锣密鼓地研究可再生能源的应用，对于半导体光催化材料中，粒径是控制表面积和电子结构的一个重要参数。当催化剂颗粒的大小减少到几纳米，对底物的吸附和/或催化剂活性位点的高密度是可以保证的，与散装材料相比，小颗粒具有较高的比表面积。由于量化效应，当晶粒尺寸相当于或小于激子直径，带隙尺寸变得相关的【18,19】。此外，由于俘获的电荷的载流子在缺陷态，一个有效的光催化过程需要高度结晶的半导体电子空穴对的损失降到最低【20,21】。PEG是由环氧乙烷聚合制备，并在很宽的从300g/mol至1000万g/mol的分子量范围内是可以市售的。虽然具有不同分子量的聚乙二醇，在不同的应用中使用，具有不同的物理性质（例如，α剂。PEG-400的毒性要小，并易溶于水、丙酮、乙醇和苯。 在这项工作中，我们报告一个简单的一个步骤，固相反应中存在的PEG-400作为制备ZnO、CdO、CuO、Cu-ZnO、Cu-CdO纳米粒子的粒度控制剂。该过程在室温下进行，利用紫外可见吸收-研究计算了所合成的纳米粒子的带隙能量。 材料和方法 2.1材料 ZnO和NaOH是从默克公司（孟买，印度）购买的，CuCl2,CdCl (分子量228.35）和聚乙二醇400是从SD精细化工公司硫化（孟买，印度）。所有试剂均为分析纯，并在实验过