[发明专利]一种半导体纳米晶及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种半导体纳米晶，其特征在于：所述半导体纳米晶为铜铟硫三元半导体纳米晶，其中铜、铟、硫三种元素的摩尔比为0.7-1:0.8-1:1.8-2.2；所述半导体纳米晶相态单一，晶型结构为六方纤锌矿结构，阴离子硫处于晶胞中心的位置，铟、铜金属阳离子分布在顶角位置。

2.根据权利要求1所述的半导体纳米晶，其特征在于：所述半导体纳米晶中铜、铟、硫三种元素的摩尔比为0.78-0.88:0.86-0.95:1.82-1.99。

3.根据权利要求1所述的半导体纳米晶，其特征在于：所述半导体纳米晶中铜、铟、硫三种元素的摩尔比为0.88: 0.95: 1.99。

4.权利要求1至3任一所述半导体纳米晶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将铜金属盐、铟金属盐和油胺装入三口烧瓶之中，对三口烧瓶进行除水除氧；然后通入氩气或者氮气进行保护，使用加热套对三口烧瓶进行升温加热，升温到220℃-280℃，得到金属前体溶液；将溶解于油胺中的二硫化碳和正丁胺热注射到金属盐的前体溶液之中，反应30-240分钟，之后用醇类溶剂沉降纳米晶，离心分离，得到纳米晶产物；然后将纳米晶产物分散于非极性溶剂中，加入正己胺和巯基丙酸，超声后，再次使用醇类溶剂沉降，离心分离，得到的产物即为所述半导体纳米晶；所述铜金属盐采用硝酸铜、氯化亚铜或醋酸铜；所述铟金属盐采用硝酸铟、氯化铟或醋酸铟；所述溶剂选自油胺、油酸、十二-十六胺、十二烷基硫醇-十六烷基硫醇、十八烯、或者两种以上的混合溶剂；所述醇类溶剂选用甲醇、乙醇、甲醇和丙醇的混合醇、甲醇和乙醇的混合醇、甲醇和丁醇的混合醇、乙醇和丙醇的混合醇、或乙醇和丁醇的混合醇；所述非极性溶剂采用甲苯或氯仿。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述铜金属盐、铟金属盐和二硫化碳中铜、铟、硫的摩尔比为0.7-1:0.8-1:1.8-2.2；所述金属前体溶液中油胺与铜金属盐、铟金属盐的加入比例为20ml：0.7-1mol：0.8-1:1 mol；所述溶解于油胺中的二硫化碳和正丁胺的加入比例为：油胺：二硫化碳：正丁胺=2ml：0.9-1.1mol：1ml。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述铜金属盐、铟金属盐和二硫化碳中铜、铟、硫的摩尔比为0.8-0.9:0.9-1:1.9-2；所述金属前体溶液中油胺与铜金属盐、铟金属盐的加入比例为20ml ：0.8-0.9mol：0.8-1:1 mol；所述溶解于油胺中的二硫化碳和正丁胺加入比例为：油胺：二硫化碳：正丁胺=2ml：0.95-1mol：1ml。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述铜金属盐、铟金属盐和二硫化碳中铜、铟、硫的摩尔比为0.9: 1:2；所述金属前体溶液中油胺与铜金属盐、铟金属盐的加入比例为20ml： 0.9mol：1mol；所述溶解于油胺中的二硫化碳和正丁胺的加入比例为：油胺：二硫化碳：正丁胺=2ml：1mol：1 ml。

8.权利要求1至3任一所述半导体纳米晶在制备薄膜太阳能电池中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述薄膜太阳能电池的结构依次为玻璃基底层、导电玻璃层、硫化镉层、所述半导体纳米晶层、铝层。