本文關(guān)鍵詞：硫化物異質(zhì)結(jié)的制備及光電性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：太陽能可以利用的形式主要包括熱能利用、生物化學(xué)能利用、機(jī)械能利用以及光能的利用。其中利用太陽能的光生伏打效應(yīng)來進(jìn)行發(fā)電,即通常所說的太陽能電池,是目前利用太陽能的主要途徑之一。但是,目前限制太陽能電池發(fā)展的因素還有很多,例如制備工藝繁瑣、能耗高、成本高等。尋求一種簡單、無污染、低成本、低能耗的制備方法合成具有較好光電性能的半導(dǎo)體材料成為了太陽能電池研究的關(guān)鍵。本論文對硫化物異質(zhì)結(jié)薄膜的制備進(jìn)行了研究,并進(jìn)一步地將其應(yīng)用薄膜太陽能電池中,對電池器件的性能參數(shù)進(jìn)行了測試。本論文的主要研究內(nèi)容歸納如下：(1)在FTO導(dǎo)電玻璃基底上濺射一定厚度的金屬鎘薄膜,采用簡單的化學(xué)氣相沉積法一步合成了CdS納米結(jié)構(gòu)薄膜。再通過超聲輔助,在室溫下經(jīng)陽離子交換制備CdS/Ag2S異質(zhì)結(jié)。詳細(xì)分析不同反應(yīng)時(shí)間對產(chǎn)物薄膜的影響,并做了一系列的表征和光電性能測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CdS/Ag2S異質(zhì)結(jié)薄膜致密,顆粒粒徑在200～400 nm之間,薄膜表現(xiàn)出增強(qiáng)的可見光吸收,其光電流密度為30.0μAcm-2是CdS薄膜的2.3倍。通過CdS/Ag2S異質(zhì)結(jié)薄膜與P3HT的雜化,組裝成無機(jī)-有機(jī)太陽能電池后,測得的電池性能參數(shù)為：開路電壓為0.082 V,短路電流密度為0.192 mAcm-2,填充因子為0.261,轉(zhuǎn)化效率為0.0046%,其光電轉(zhuǎn)換效率是CdS薄膜的2.4倍。(2)在FTO導(dǎo)電玻璃基底上濺射一定厚度的金屬錫薄膜,采用簡單的化學(xué)氣相沉積法一步合成了SnS2納米結(jié)構(gòu)薄膜。在SnS2薄膜上濺射不同厚度單質(zhì)錫,通過高溫固相反應(yīng)生成SnS2/SnS p-n異質(zhì)結(jié)薄膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SnS2/SnS異質(zhì)結(jié)薄膜致密均勻無裂痕,在300～1000 nm波長范圍內(nèi)表現(xiàn)出很強(qiáng)的吸收,并且有很好的光電流響應(yīng)。組裝成無機(jī)p-n結(jié)太陽能電池后,測得的電池性能參數(shù)為：開路電壓為0.159 V,短路電流密度為0.216mAcm-2,填充因子為0.17,轉(zhuǎn)化效率為0.006%,通過初步優(yōu)化器件,得到較優(yōu)的轉(zhuǎn)化效率為0.011%。(3)同樣采用離子交換法制備CdS/CuS異質(zhì)結(jié)薄膜,調(diào)控反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間,在溫度為40℃,時(shí)間為40 min制備出致密均勻無裂痕的CdS/CuS異質(zhì)結(jié)薄膜。通過一系列的表征和光電性能測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CdS/CuS異質(zhì)結(jié)薄膜的光電流密度達(dá)到25.0μAcm-2,是CdS薄膜的2倍。
【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 硫化鎘 硫化錫 異質(zhì)結(jié) 離子交換
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2;TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)11-14
• 1.2.1 p-n異質(zhì)結(jié)光生電子的遷移11-13
• 1.2.2 金屬硫化物形成的異質(zhì)結(jié)13-14
• 1.3 硫?qū)偌{米材料的合成方法14-18
• 1.3.1 水熱/溶劑熱法14
• 1.3.2 熱注入法14-15
• 1.3.3 熱分解法15
• 1.3.4 溶膠凝膠法15-16
• 1.3.5 濺射法16
• 1.3.6 離子交換法16-18
• 1.4 本論文的選題思想及研究內(nèi)容18-20
• 2 CdS/Ag_2S異質(zhì)結(jié)的制備及光電性能研究20-35
• 2.1 引言20-21
• 2.2 CdS/Ag_2S異質(zhì)結(jié)薄膜的制備及表征21-24
• 2.2.1 主要試劑和儀器21
• 2.2.2 導(dǎo)電玻璃基底FTO的處理21-22
• 2.2.3 CdS及CdS/Ag_2S薄膜的制備22-23
• 2.2.4 CdS及CdS/Ag_2S薄膜的表征及光電化學(xué)性能的測試23
• 2.2.5 太陽能電池器件的組裝23-24
• 2.3 結(jié)果與討論24-33
• 2.3.1 薄膜的組成及形貌分析24-27
• 2.3.2 薄膜的光學(xué)性質(zhì)分析27-29
• 2.3.3 薄膜的光電性能分析29-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 3 SnS_2/SnS異質(zhì)結(jié)的制備及光電性能研究35-47
• 3.1 引言35-36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-38
• 3.2.1 主要試劑和儀器36-37
• 3.2.2 SnS_2及SnS_2/SnS薄膜的制備37
• 3.2.3 SnS_2及SnS_2/SnS薄膜的表征及光電化學(xué)性能的測試37
• 3.2.4 太陽能電池器件的組裝37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-46
• 3.3.1 薄膜的組成及形貌分析38-40
• 3.3.2 薄膜的光學(xué)性質(zhì)分析40-42
• 3.3.3 薄膜的光電性能分析42-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 CdS/CuS異質(zhì)結(jié)的制備及光電性能研究47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分47-49
• 4.2.1 主要試劑和儀器47-48
• 4.2.2 CdS及CdS/CuS薄膜的制備48-49
• 4.2.3 CdS及CdS/CuS薄膜的表征及光電化學(xué)性能的測試49
• 4.3 結(jié)果與討論49-55
• 4.3.1 薄膜的組成及形貌分析49-53
• 4.3.2 薄膜的光學(xué)性質(zhì)分析53-54
• 4.3.3 薄膜的光電化學(xué)性能分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 附錄67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡釗;鄺允;羅亮;王利人;孫曉明;;Au-Ni異質(zhì)結(jié)納米晶的尺寸調(diào)控[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

2 張振飛;劉海瑞;張華;劉旭光;賈虎生;許并社;;ZnO/Ag球形異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的制備及其吸光性能研究[J];人工晶體學(xué)報(bào);2013年12期

3 錢學(xué)e

本文編號：439704