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当今世界，地下储藏能源短缺，寻求可再生能源迫在眉睫，而廉价、洁净的太阳能无疑成为人们开发研究的主要新能源方向之一。在一系列的太阳能电池中，铜铟镓硒(CuInxGa1-x（Se）2, CIGS)薄膜作为吸收层的光电转换效率是最高的，也是比较稳定的。然而铟和镓的低储量使之成本升高，从而限制了CIGS的发展应用。因此，近年来科学者们一直在寻找一种能够替代CIGS的物质。Cu2ZnSnS4（CZTS），结构相似于CIGS，由于其组成元素在地壳中丰度大，且元素价格低廉，从而引起了巨大关注。作为一种具有高的吸收系数的直接带隙的半导体，CZTS很适合在薄膜太阳能电池中应用。2011年李亚东等人合成了一种新型结构的CZTS，纤维锌矿的CZTS，它不同于传统的四方晶系的锌黄锡矿或黄锡矿结构，具有六方晶系结构，可以看作是纤维锌矿ZnS的衍生物。由于在其晶体结构中硫离子是六方紧密堆积的，Cu（I）， Zn（II）和Sn（IV）阳离子取代一半硫离子的晶格位置而且无序排布，纤维锌矿CZTS可能具有很大的潜在利用价值。继李亚东小组之后，很多学者把目光投到纤维锌矿的铜锌锡硫上。本论文采用简单的一锅法，在无需高温高压、无需惰性气体保护、无需热注入等苛刻条件下，以易溶的乙酰丙酮盐为前驱体，成功制备了不同形貌和尺寸的CZTS纳米晶。我们发现，当以纯的十二烷基硫醇（DDT）为溶剂时，得到的产物是纤维锌矿和锌黄锡矿两相共存的CZTS。而随着向DDT中加入油胺（OAm）量的增加，锌黄锡矿结构逐渐减弱直到消失，CZTS纳米晶也变的小而均一规则。当加入0.5mL的OAm时，就得到了纯相亚稳态的米粒状的纤维锌矿CZTS纳米晶。同时还探讨和分析了不同反应条件，包括油胺的量、反应温度、前驱体浓度、反应时间等对产物形貌、尺寸及分散性的影响。结果显示，OAm在形成纯相的纤维锌矿结构的CZTS纳米晶的过程中起到了重要的作用。通过对反应时间的控制，推断了米粒状CZTS纳米晶可能的生长过程，发现最终米粒状的CZTS纳米晶是由球状的Cu2S纳米晶通过菱形的中间产物转化而成。同时，根据形貌和元素随着时间的演化过程，提出了纯相的米粒状的纤维锌矿的CZTS可能的异步掺杂的生长机理。我们也对纤维锌矿CZTS纳米晶的光电性质进行了研究，结果显示纯相的米粒状的纤维锌矿CZTS的禁带宽度约为是1.49eV，和太阳能光电转换所需最佳禁带宽度非常接近。同时，纤维锌矿CZTS薄膜的I-V特性曲线和霍尔效应测试表明米粒状的CZTS纳米晶有利于电子传输，能产生光生载流子。因此，我们制得的纤维锌矿CZTS纳米晶很适合应用到太阳能电池的吸收层中。此外，我们还分别将锌黄锡矿和纤维锌矿的CZTS纳米颗粒通过滴涂制备的薄膜作为染料敏化电池的对电极，也考察了纤维锌矿CZTS薄膜的电催化和电子传输性能，测试对比二者的性能差别。通过与锌黄锡矿CZTS的比较，纤维锌矿CZTS在催化还原（I-/I3-）电解液时呈现出更高的电催化性能，阻抗测试呈现出更好的电导性。结果，与锌黄锡矿CZTS（PCE=4.89%）相比，以纤维锌矿CZTS作为对电极的染料敏化电池产生了更高的短路电流和高达6.89%的转换效率，基本与以贵金属Pt为对电极的染料敏化电池的效率（6.23%）相当。这些结果证明纤维锌矿结构的CZTS纳米晶能够在染料敏化太阳能电池生产中有所应用，甚至能够取代贵金属Pt。