太陽(yáng)能電池材料硒化錫納米線化學(xué)合成研究取得進(jìn)展

中科院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能研究部、催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分子催化與原位表征研究組（503組）李燦院士、張文華研究員領(lǐng)導(dǎo)的小組在太陽(yáng)能電池新材料硒化錫（SnSe）的合成研究中取得進(jìn)展。

硒化錫是一種重要的IV-VI族半導(dǎo)體，其體相材料的間接帶隙為0.90 eV，直接帶隙為1.30 eV，可以吸收太陽(yáng)光譜的絕大部分；作為一種含量豐富、環(huán)境友好且化學(xué)穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料，硒化錫是新型太陽(yáng)能電池潛在候選材料之一，因此其納米材料的合成受到人們的關(guān)注。本工作利用溶液化學(xué)的優(yōu)勢(shì)，采用晶種誘導(dǎo)的方法首次生長(zhǎng)了直徑約20nm的SnSe單晶納米線，長(zhǎng)度從數(shù)百納米到數(shù)十微米可調(diào)。光譜表征表明，硒化錫單晶納米線顯示明顯的量子限域效應(yīng)：其間接和直接帶隙分別達(dá)到1.12 eV和1.55 eV, 分別與太陽(yáng)能電池材料Si和CdTe的帯隙非常接近，顯示出該材料在發(fā)展新型太陽(yáng)能電池方面的潛力。

同時(shí)，研究小組還與中科院長(zhǎng)春光機(jī)所的劉星元研究員合作，組裝了基于P3HT和SnSe納米線的雜化太陽(yáng)能電池，初步考察了硒化錫單晶納米線的光電性能。

目前，該制備方法已經(jīng)申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利，該項(xiàng)研究成果以通訊的形式在線發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201105614）。