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无机铜铟硫薄膜太阳能电池具有材料成本低、光电转换效率高、电池性能稳定等特点,具有良好的应用前景。鉴于铜铟硫(Cu In S2)材料的难溶性,目前大多采用纳米墨水印刷法获得薄膜电池,工艺较为复杂。而对于兼顾到简易、安全、环保及成本等方面的溶液法制备还具有很大的空间,且新型前驱物的研究有待探索。本篇论文中,合成了在一定条件下可溶的新型零维簇铜铟硫晶体材料,通过溶液旋涂湿法制得铜铟硫(Cu In S2)薄膜,并利用这一薄膜层进行初步的膜器件设计及光电响应性能测试,为铜铟硫材料的合成及膜制备提供了基础研究素材;同时我们对一种二维层状铟锑硫无机框架进行有机功能离子的交换试验,并对交换前后的化合物进行性质测试研究。论文的主要内容如下:一、在绪论部分主要介绍了硫属化合物的结构特征、多孔性等性质特点,以及其在离子交换,光电响应等方面的应用。此外,还对各种硫属太阳能电池的合成方法及性质测试等研究进展进行了简单的归纳小结。二、合成了由四面体T4簇[Cu4In16S35H4]14-和立方体簇[Cu12S8]4-共组装的晶体材料:[Cu4In16S35H4]2[Cu12S8]·32Hen,该晶体从由溶剂热法制得的清液中析出获得,加热亦可以重新溶于清液。该晶体在通常环境条件下经煅烧由红色变为黑色,对变色的前后的晶体通过紫外可见光谱(UV–vis)、显微红外(Micro-IR)表征,发现该化合物具有独特的光谱性质,有望作为近红外吸收的前驱体材料。并使用光照三电极体系对其进行了测试,研究表明化合物晶体具有较好的光电流响应特性。三、利用上述溶剂热法得到的含有铜铟硫的乙二胺反应清液,通过旋涂、烧结从而制得不同透射度和厚度的薄膜,通过X-射线衍射(XRD),光电子能谱(XPS)等测试方法确定该薄膜为铜铟硫(Cu In S2)薄膜,用扫描电镜(SEM)表征了形貌特征。该方法主要通过溶液多层旋涂制备铜铟硫层,相对其他铜铟硫太阳能电池制备来说相对简便易控制。此外,对铜铟硫薄膜修饰二氧化钛(Ti O2)纳米层构建的简易的太阳能电池进行了光电性能测试研究,发现当具有二氧化钛层时对光电性能具有一定增强作用。四、本工作中还以一种二维层状铟锑硫化合物[(CH3CH2CH2)2NH2]5In5Sb6S19·1.45 H2O作为研究对象,对其层间穿插的有机质子化胺进行功能离子交换实验,通过引入具有光电功能的甲基紫精MV2+和单甲基化4,4’-联吡啶阳离子,对其交换前后的各项性能进行了对比测试。