硫化鉛是一種重要的半導(dǎo)體材料,因具有獨(dú)特的光電特性而在太陽能電池和紅外探測(cè)器等方面受到廣泛關(guān)注。在眾多硫化鉛的合成方法中,水熱/溶劑熱的合成方法具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),比如綠色環(huán)保、成本低。本文采用水熱/溶劑熱法,通過調(diào)整不同的反應(yīng)條件合成出了多種形貌的硫化鉛納米晶,并對(duì)產(chǎn)物的形貌演變機(jī)理和光學(xué)性能進(jìn)行了表征和分析;采用一步水熱/溶劑熱法合成了硫化鉛薄膜,對(duì)產(chǎn)物的形貌進(jìn)行了表征;采用FDTD（finite-difference-time-domain）法模擬了硫化鉛薄膜對(duì)硫化鉛基鈣鈦礦太陽能電池光學(xué)性能的影響。本文研究所得到的主要結(jié)論如下:（1）在水熱法中,合成了六足/八足枝晶,面心凹陷的立方形等。結(jié)果表明,在水熱法合成硫化鉛納米晶過程中,反應(yīng)前驅(qū)物摩爾比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、L-半胱氨酸的添加量的改變能夠影響產(chǎn)物的形貌。對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),硫化鉛納米晶的不同形貌能夠影響其光吸收強(qiáng)度。（2）采用溶劑熱法,以乙二胺作為反應(yīng)溶劑合成了“魔方”,八角枝晶等多種形貌的硫化鉛納米晶。通過產(chǎn)物的表征發(fā)現(xiàn),隨著反應(yīng)溫度的上升,合成的硫化鉛納米晶形貌在反應(yīng)溶劑分別為去離子水和乙二胺溶劑中呈現(xiàn)幾乎相反... 

【文章來源】：昌吉學(xué)院新疆維吾爾自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１太陽能電池最高效率圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｂｅｓｔ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｃｅｌｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ??太陽能電池作為太陽能光伏系?

控制其結(jié)晶等優(yōu)點(diǎn)，并具有較高的轉(zhuǎn)換效率??和穩(wěn)定性，被最早應(yīng)用于太陽能電池的基礎(chǔ)材料［１３】。晶體硅太陽能電池的出現(xiàn)和發(fā)展為??人們將太陽能轉(zhuǎn)換為電能提供了一種新方法，對(duì)新能源領(lǐng)域的拓展具有重要的意義，在??現(xiàn)如今的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位，然而隨著晶體硅太陽能電池的不斷發(fā)展，??其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)了出來，晶體硅太陽能電池對(duì)各層的要求比較高，其制造工藝復(fù)雜，??而且近些年來硅材料的價(jià)格不斷增加，導(dǎo)致其成本過高，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。??，ｒ?，ｒ??，？?＼?ｒ??圖１．３薄膜太陽能電池分類示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｉｎ?ｆｉｌｍ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌｓ??第二代溥膜太陽能電池使用半導(dǎo)體材料作為結(jié)構(gòu)的光吸收材料，相對(duì)硅太ｍ能電??池，所ｗ的村料較少，制造簡(jiǎn)便而且生產(chǎn)成本相對(duì)較低，在薄膜太陽能電池的發(fā)展補(bǔ)隊(duì)??受到研宄條件的限制，其轉(zhuǎn)化效率較低，此后隨著薄膜材料制造工藝以及相關(guān)技術(shù)的不??斷發(fā)展，應(yīng)用多種半導(dǎo)體材料的薄膜太陽能電池的效率有所提升，薄膜電池的材料選収??大多有毒性，而且成本較高，其大規(guī)模的推廣因此受到限制。薄膜電池可以分為無機(jī)薄??膜太陽能電池和有機(jī)薄膜太陽能電池。??（１）無機(jī)薄膜太陽能電池??無機(jī)游膜太陽能電池主要有非晶硅薄膜太陽能電池和化合物太陽能電池。非晶硅太??陽能電池相比晶體硅太陽能電池生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)便，更適合大批量生產(chǎn)，??此外，非晶硅太陽能電池的實(shí)用性能如穩(wěn)定性和光學(xué)性能較好ｍｉ�；衔锾柲茈姵厮�??使用的光吸收層材料如ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等，具有帶隙與太陽光譜的匹配程度更好，光吸??收性能較強(qiáng)等特點(diǎn)

?水熱／溶劑熱法低維硫化鉛納米晶的合成工藝及光學(xué)性能研宄???自身具有一定的柔韌性，使合成柔性太陽能電池的目標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)，也為柔性可穿戴設(shè)備??的持久續(xù)航提供解決方案（圖１．４）?Ｍｌ。??＾Ａ＇?ＵＦ??圖１．４硫化鉛基有機(jī)太陽能電池??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｌｅａｄ?ｓｕｌｆｉｄｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｓｏｌａｒ?ｃｅｌｌ??第三代太陽能電池以薄膜結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，但優(yōu)勢(shì)是轉(zhuǎn)換效率更高，薄膜材料選取范圍??更廣，采用多結(jié)設(shè)計(jì)的太陽能電池可以具有更加豐富的光電性能［１９］。第三代太陽能電池??在材料選取上兼具較高的光電轉(zhuǎn)換性能、更加的綠色環(huán)保，同時(shí)要求其制造成本更低以??降低太陽能發(fā)電的成本，進(jìn)而推進(jìn)太陽能發(fā)電的實(shí)用性。此外，選取具有更多特性材料??作為太陽能電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以獲取更多的功能，例如利用有機(jī)高分子材料的柔性，可??以制備出柔性太陽能電池等眾多種類新型太陽能電池。受目前的技術(shù)水平等影響，第三??代太陽能電池仍處于發(fā)展的早期階段，存在很多不足，比如成功制備的較大尺寸器件案??例較少，電池在較長(zhǎng)使用時(shí)間中，其光電轉(zhuǎn)換效率以及穩(wěn)定性與前兩代特別是硅太陽能??電池相比仍有一定差距，還不能夠滿足目前的使用要求。第三代太陽能電池中各結(jié)構(gòu)層??的制備以及器件的制備依賴相關(guān)材料的制備工藝以及性能特性，相信隨著相關(guān)研宄的不??斷深入，第三代太陽能電池在不久的將來能夠在太陽能電池中占有重要地位。??有機(jī)無機(jī)鈣鈦礦材料電子／空穴遷移率較高，并具有帶隙可調(diào)，較寬的光吸收范圍等??特性，從而發(fā)展出第三代太陽能電池中具有代表性的鈣鈦礦太陽能電池［？２２］。鈣鈦礦太??陽能電池自出現(xiàn)以來其認(rèn)證效率迅速提升，而受益于其優(yōu)良特性也

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]自下而上與自上而下法構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu)及其物性研究[D]. 張淑東.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3512908