本文關鍵詞：銅銦鎵硒銅銻硒復合納米顆粒的制備與成膜特性研究

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【摘要】：目前,用真空法制備的銅銦鎵硒太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率領先非真空法;但是真空法設備昂貴,操作復雜,大批量生產(chǎn)成本高。因此,探索低成本、高效率的太陽電池非真空制備工藝對銅銦鎵硒光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應用具有重大意義。合成優(yōu)質(zhì)的銅銦鎵硒納米顆粒是提高非真空法制備的銅銦鎵硒太陽電池光電轉(zhuǎn)化效率的關鍵。本論文意在探索通過在銅銦鎵硒納米顆粒中復合低熔點組分,從而提高銅銦鎵硒材料在成膜熱處理工藝階段傳質(zhì)能力的方法體系。目前已有在銅銦鎵硒材料中摻雜微量銻元素的報道,證實了在銅銦鎵硒合成過程中摻雜少量的銻元素,能夠促進銅銦鎵硒材料的生長,但未能在機理上作出解釋。在本論文工作中,我們設計合成了一種銅銦鎵硒與銅銻硒的復合納米顆粒,通過研究上述復合納米顆粒的成膜特性,判定關鍵流動相,闡述傳質(zhì)增強機理,以期指導未來先進非真空銅銦鎵硒薄膜制備工藝的設計與發(fā)展。具體地,本論文采用“熱注入法”分別制備了銅銦鎵硒(CuIn_(0.7)Ga_(0.3)Se_2,以下簡稱CIGS)納米顆粒、銅銻硒(Cu_3SbSe_3,以下簡稱CAS)納米顆粒以及二者復合的納米顆粒,即銅銻硒包覆的銅銦鎵硒(Cu In_(0.7)Ga_(0.3)Se_2@Cu_3SbSe_3,以下簡稱CIGS@CAS)納米顆粒。通過X射線衍射儀(XRD)對三種納米顆粒進行了測試,表明所制備的納米顆粒分別為CIGS、CAS和CIGS@CAS;SEM微觀微觀形貌測試,表明我們合成了粒徑在幾十納米,尺度均一的納米顆粒。使用與SEM配套的X射線光譜儀(EDS)的分析所制備納米顆粒的成分。對于采用熱注入法制備的CIGS納米顆粒和CIGS@CAS納米顆粒分散在合適的溶劑中制備納米墨水,利用超聲霧化噴涂的方法分別制備了CIGS和CIGS@CAS薄膜,退火并硒化得到兩種薄膜。通過掃描電子顯微鏡(SEM)對超聲噴涂制備的兩種薄膜進行表征,觀察兩種薄膜的形貌差異,驗證關于CAS低溫流動相增強銅銦鎵硒材料傳質(zhì)過程的假設。
【關鍵詞】：銅銦鎵硒 熱注入法 復合納米顆粒 傳質(zhì)機理
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 銅銦鎵硒太陽能電池研究的背景與意義10-11
• 1.2 銅銦鎵硒太陽能電池的原理11-12
• 1.3 銅銦鎵硒太陽能電池研究現(xiàn)狀及存在問題12-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.5 本文研究的意義及論文結(jié)構(gòu)16-18
• 第二章 熱注入法制備復合納米顆粒18-36
• 2.1 引言18-21
• 2.2 實驗原理21-22
• 2.3 實驗部分22-33
• 2.3.1 實驗設備22-23
• 2.3.2 實驗原料23-24
• 2.3.3 樣品制備24-26
• 2.3.4 樣品表征26-33
• 2.4 機理討論33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 超聲霧化噴涂法制備銅銦鎵硒薄膜及其硒化36-47
• 3.1 引言36
• 3.2 實驗原理36-39
• 3.3 實驗部分39-46
• 3.3.1 實驗設備介紹39-40
• 3.3.2 實驗流程40-41
• 3.3.3 薄膜的制備及硒化41-43
• 3.3.4 樣品的表征43-46
• 3.4 結(jié)果與討論46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 銻摻雜對銅銦鎵硒薄膜結(jié)構(gòu)的影響47-52
• 4.1 引言47-49
• 4.2 銻摻雜對銅銦鎵硒薄膜結(jié)構(gòu)影響的分析49-50
• 4.3 小結(jié)50-52
• 第五章 結(jié)論52-53
• 5.1 本論文特色創(chuàng)新點52
• 5.2 結(jié)論52-53
• 參考文獻53-56
• 致謝56-57
• 攻讀碩士學位期間取得的成果57-58

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本文編號：861736