[发明专利]一种中间带太阳能吸收半导体及其制备方法

权利要求书

1.一种中间带太阳能吸收半导体，其特征在于，所述半导体的化学通式为MgIn_2-xNi_xS₄，式中0<x<2；其中：所述MgIn_2-xNi_xS₄具有半满中间带的电子能带结构，由母体化合物MgIn₂S₄中部分In原子被Ni原子取代得到。

2.如权利要求1所述的中间带太阳能吸收半导体，其特征在于，所述的Ni原子优化的掺杂浓度不大于5at％。

3.如权利要求1所述的中间带太阳能吸收半导体，其特征在于，所述半满中间带的电子能带结构由Ni-3d和S-3p轨道杂化而成。

4.权利要求1-3任一项所述中间带太阳能吸收半导体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按照MgIn_2-xNi_xS₄的化学计量比称取Mg、In、Ni和S原料，真空封装于石英玻璃管中，并将所述石英玻璃管用氢氧焰熔封；

S2、将步骤S1中石英玻璃管置于程序控温马弗炉中，以2-5℃/分钟速率缓慢升温至700-800℃反应烧结，保温24-48小时后随炉冷却；

S3、将步骤S2中冷却产物倒出研磨，然后重新真空封装于石英玻璃管中，并置于程序控温马弗炉中，再次以2-5℃/分钟速率缓慢升温至700-800℃反应烧结，保温24-48小时后随炉冷却后再次研磨即得。

5.如权利要求4所述中间带太阳能吸收半导体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的Mg、In、Ni和S原料包括单质或二元化合物。

6.如权利要求5所述中间带太阳能吸收半导体的制备方法，其特征在于，所述的Mg、In、Ni和S原料纯度均不低于99.99％。