Asetat ve klorür metal tuzları kullanılarak Cu2ZnSnS4 (CZTS) nanoliflerin üretilmesi ve karşılaştırılması

Bu çalışmada üretilen CZTS nanoiplikler ilk kez asetat metal tuzları ile üretilmiştir. Literatürde yeni mevcut olan CZTS nanoiplikler viskoz olarak hazırlanan polivinil pirolidon çözeltisi içerisine eklenen bakır, çinko ve kalay elektro eğirme işlemi yardımıyla nanoiplik haline getirilmiştir. Metal tuzları ile üretilen nanoiplikler yüksek sıcaklıkta kalsine edilerek polimerden arındırılmaktadır. Kalsinasyon sonrası bu lifler sülfür kaynağı yardımıyla sülfürizasyon işlemine tabi tutulmuş ve malzeme CZTS yapısına geçerek, CZTS nanoiplik elde edilmiştir. CZTS nanoiplikler asetat ve klorat tuzlarından üretilip faz yapısı ve morfolojisi bakımından karşılaştırılmıştır. Asetat tuzlarından üretilen ipliklerin kemere benzer bir lif yapısında olduğu klor tuzlarından üretilen liflerin ise tel yapısında oluştukları gözlemlenmiştir.

This work reports, for the first time, the fabrication of electrospun Cu2ZnSnS4 (CZTS) nanofibers using metal acetate precursors. Viscous polyvinyl pyrrolidone (PVP) solution containing acetate or chloride salts of copper, zinc and tin was electrospun onto a conductive substrate. The PVP nanofibers having a mixture of metal salts were annealed at elevated temperatures. After calcination, these nanofibers were treated with the sulfur source and then annealed again in order to generate CZTS nanofibers. The CZTS nanofibers generated from acetate and chloride salts were characterized and compared. Belt-like and wire-like nanofibers were obtained when using metal acetate and chloride precursors, respectively.