[发明专利]一种铜铟镓硫二维纳米结构阵列及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，由在FTO玻璃衬底上生长的规则排列的半导体纳米片团簇构成；其制备方法，包括以下步骤：

（1）将清洗过的FTO玻璃衬底放入反应釜底部，加入前驱液；

（2）将反应釜密封后，在100℃-300℃下加热5h-72h，清洗、干燥后得到规则排列的Cu_xS纳米片团簇，x=1或2；

（3）通过连续离子层吸附与反应法，在Cu_xS纳米片团簇上沉积铟镓硫元素，再经过退火处理后，生成铜铟镓硫二维纳米结构阵列。

2.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，所述半导体为具有单晶结构的铜铟镓硫。

3.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，所述半导体纳米片的厚度为0.1 nm-1μm。

4.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，前驱液与反应釜容积的比例为3-4：5。

5.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，

制备Cu₂S纳米片团簇所用前驱液的制备方法为：将二水合氯化铜、硫脲、PVP溶于95%的乙醇中，二水合氯化铜、硫脲、PVP的质量比为3-5：4：0.5-8；

制备CuS纳米片团簇所用前驱液的制备方法为：将二水合氯化铜、CTAB、硫化钠溶于去离子水中，二水合氯化铜、CTAB、硫化钠的质量比为1-2：0.3-0.7：2-5。

6.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，连续离子层吸附与反应法的具体方法为：在恒温水浴中，将步骤（2）所得FTO玻璃衬底在依次在InCl₃溶液、去离子水、Na₂S溶液、去离子水中分别浸润一定时间，重复多个循环，再依次在GaCl₃溶液、去离子水、Na₂S溶液、去离子水中分别浸润一定时间，重复多个循环。

7.根据权利要求6所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，恒温水浴的温度为5℃-50℃，所用InCl₃溶液、Na₂S溶液、GaCl₃溶液的浓度相同，浓度范围为0.01M-1M，在InCl₃溶液、Na₂S溶液、GaCl₃溶液中的浸润时间相同，时间范围为0-60s，在去离子水中浸润的时间为20s-100s；重复循环次数为1-500次。

8.根据权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列，其特征在于，退火处理是在氩气或者氮气保护下，100℃ -800℃加热0.1 h-50 h。

9.一种权利要求1所述的铜铟镓硫二维纳米结构阵列在光伏领域中的应用。