作為一類重要的光電材料,硫族化合物由于結構種類繁多,帶隙合適,光吸收系數(shù)較高等特點引起了廣泛的研究興趣。然而,目前已知的光電性能優(yōu)異的硫族化合物大都局限于黃銅礦及其衍生物中,組成元素毒性大、儲量低且制備成本高。另一方面,與固相法相比,水熱法可獲得缺陷較少,結晶度較高的晶體,且制備工藝簡單、成本低廉。因此,利用水熱法制備高效、低耗、組成元素儲量豐富且環(huán)境友好的新型層狀硫族化合物必然是十分有意義的工作。本文通過水熱法,合成了三種層狀銅基硫族化合物,分別篩選出了制備較高結晶度與純度且產(chǎn)量較大的樣品所需的反應條件（反應原料種類、礦化劑濃度、反應時間和反應溫度等）,并探究了它們的結構、形貌和光電性能。論文具體工作主要包括以下幾方面的內容:（1）利用水熱法合成了 BiOCuQ（Q=S和Se）體系片狀單晶,并探究了其光電性能。XRD表明不同硒源對BiOCuSe的生長取向有一定影響。光電測試結果（BiOCuSe和BiOCuS的光電流密度分別為10 μA/cm2和5.5 μA/cm2左右,光電響應時間分別約為2.5 s和3 s）顯示,以Se取代S對光電性能有一定的增強作用。初步判斷可能是由于Se的非金屬... 

【文章來源】：機械科學研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３太陽能電池的結構原理圖??

?２０１５?２０２０??圖１－２全球太陽能電池最高效率發(fā)展圖ｗ??１．２．?１太陽能電池結構與光電轉換原理??太陽能電池通過光電半導體材料的光伏效應將太陽光能轉換為電能，因此又被??稱為光伏電池［４］，經(jīng)過半個多世紀的研究與探索，太陽能電池的實際結構越來越復??雜，組成材料也多種多樣，但其基本結構與原理仍然保持不變。以無機薄膜電池為??例，其結構原理圖如圖１－３所示，一般主要由前電極、Ｎ型半導體、Ｐ型半導體和??背電極四部分構成，其關鍵部分是作為吸收層的光電半導體材料。??＜＿＿＿｜?ｅ－?—ｉＴ?電?Ｈ??ｍ＾ｍｉ￥??識齋Ｈ?２ｄ，?、?ｒ?ｔ???＜?．．－Ｘ?．Ｖ，．．???Ｎ．．?＾?￣?

圖１＿５主要太陽能電池材料占全球太陽能模塊生產(chǎn)市場比重［１２］??目前研宄最多的硫族光電化合物有ｎ－ＶＩ族化合物（ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ族化合物（ＧｅＳ／Ｓｅ?和?ＰｂＳ／Ｓｅ?等）、Ｉ－ＩＨ－ＶＩ２?族化合物如?ＣｕＩｎＳ２／Ｇａｉ＿ｘＳ２（ＣＩＧＳ）以及?Ｉ２－ｎ－ＩＶ－ＶＩ４?族化合物如?Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ２（ＣＺＴＳ）等。，已發(fā)現(xiàn)的光電性能優(yōu)異的硫族化合物大都局限于黃銅礦及其衍化合物中（如：ＣｄＴｅ，?ＣＩＳ，?ＣＩＧＳ和ＣＺＴＳ等），且考慮到銦、缺性，以及碲、鎘等元素的毒性，目前的許多硫族化合物并非硅２０１０年單層二硫化鉬晶體管問世以來，二維層狀硫族化合物因，特別的電子結構，以及在超導、機械、催化和光電等方面展現(xiàn)起了科研工作者極大的研究興趣。與三維體相硫族化合物相比，族化合物由于其獨特的二維層狀結構，具有更高的載流子遷移率，，且易于通過層間插層和元素取代摻雜等手段對化合物的電子和，、、、［１３］。正

【參考文獻】：
期刊論文
[1]太陽能電池研究進展[J]. 張秀清,李艷紅,張超.  中國材料進展. 2014(07)
[2]無機層狀化合物及其應用述評[J]. 張莉莉,陸路德.  化工新型材料. 2004(03)

博士論文
[1]二維過渡金屬硫族化合物納米結構的制備與性能研究[D]. 劉韻丹.湘潭大學 2016
[2]多元金屬硫化物的溫和水熱/溶劑熱合成與性質[D]. 張馳.大連理工大學 2014
[3]鉍系層狀化合物的結構設計、功能化組裝及其光催化性質研究[D]. 程合鋒.山東大學 2012

碩士論文
[1]摻雜、插層硫族化合物的制備及其物性研究[D]. 周璇.東南大學 2015
[2]銅基硫硒化物薄膜太陽能電池吸收層材料的制備[D]. 白玉玲.電子科技大學 2015
[3]基于溶液法的無機/有機光伏材料及其器件研究[D]. 范勇.南京郵電大學 2015



本文編號：3016891