【摘要】：隨著傳統(tǒng)石化能源的逐漸減少,太陽能作為一種清潔、安全可再生能源逐漸受到重視。光伏發(fā)電方向是研究發(fā)展利用太陽能領域中最重要的方向之一。CuS、Cu2O和CuInSe2(CIS)化合物薄膜擁有光吸收系數(shù)高、穩(wěn)定性好、電池轉(zhuǎn)換效率高和禁帶寬度與太陽光譜相匹配等優(yōu)點,與環(huán)保無毒的緩沖層材料ZnS薄膜成為近些年來太陽電池材料研究的熱點。能源危機的加劇和人們環(huán)境保護意識的加強,使得熱電材料的研究成為熱點,熱電材料是一種能夠?qū)崮芎碗娔芟嗷マD(zhuǎn)換的半導體材料,目前在溫差發(fā)電和制冷領域有著廣泛的應用。本文采用電化學工作站測試鍍液的電化學性能,以二氧化錫導電玻璃和銅片作為基底,采用晶體管恒電位儀制備光電材料CuS、ZnS、Cu2O、CuInSe2 (CIS)和熱電材料Bi2Te3薄膜,通過X射線衍射儀(XRD)、電子掃描電鏡(SEM)、四探針測試儀對制備的薄膜性能進行表征。(1)通過對絡合劑的種類,硫源種類和銅硫離子比例對制備CuS薄膜鍍液電化學性能影響的研究和分析,研究結果表明絡合效果最好的是檸檬酸鈉,其次為葡萄糖酸鈉,最差的是乙二胺四乙酸(EDTA)。沉積電位在-1.2V時,能夠得到結晶良好的目標產(chǎn)物CuS薄膜。(2)電沉積制備ZnS薄膜,對其影響因素進行研究和討論,結果表明添加檸檬酸鈉的鍍液比較穩(wěn)定；在-1.0～-1.6 V電位下,制備的薄膜中都有ZnS,隨著沉積電位的變化,薄膜晶體晶面發(fā)生了變化,在-1.0V時制備的薄膜以(100)晶面為主,在-1.6V時以(101)晶面為主。(3) CuInSe2薄膜以Sn02導電玻璃做基底制備,研究結果表明最佳沉積電位為-0.5V,沉積電位在較大的范圍下變化時,Cu-In-Se薄膜的成分會隨之發(fā)生變化；絡合劑檸檬酸鈉的最佳濃度為5mmol/L,隨著檸檬酸鈉濃度的增大,薄膜表面出現(xiàn)溝壑,變得更為粗糙。(4)以氯化銅和檸檬酸鈉作為原料,以SnO2導電玻璃為基底制備Cu2O薄膜,實驗數(shù)據(jù)表明：pH=1離子放電比較劇烈,pH=2反應較穩(wěn)定,穩(wěn)定時極化度較小,更利于生成致密均勻的Cu2O薄膜；pH=l和pH=2條件下能夠制備出純相的Cu2O薄膜,薄膜晶體沿(110)、(111)、(200)晶面生長,隨著pH值升高制備薄膜中有銅單質(zhì)；在不同的pH條件下制備的薄膜其電性能差別很大,其中pH=2薄膜的電阻率最大,pH=3薄膜的電阻率最小。(5)利用Bi203和Te02做原料,通過電沉積方法制備熱電材料Bi2Te3薄膜,沉積電位在-0.7V時制備的薄膜中只有Te單質(zhì),在-0.8V時制備出結晶良好的Bi2Te3薄膜,電位升高薄膜顆粒開始出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,添加劑乳酸的加入,薄膜的致密度增加,薄膜結晶好。
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【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2;TM914.4

【參考文獻】

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1 劉琪;冒國兵;敖建平;;Cu(In,Ga)Se_2太陽電池緩沖層ZnS薄膜性質(zhì)及應用[J];半導體學報;2007年05期

2 翁晴;程樹英;;ZnS薄膜的電沉積及表征[J];福州大學學報(自然科學版);2008年01期

3 蔡文;向衛(wèi)東;王娟娟;周筠;黃文e，

本文編號：2459668