CdS/CdTe薄膜太陽能電池是一種新型的薄膜電池，在光伏產(chǎn)業(yè)具有廣泛的開發(fā)前景。CdS的化學性能比較穩(wěn)定，是一種屬于Ⅱ-Ⅵ族的化合物，半導體材料的禁帶寬度為2.42eV，能透過絕大多數(shù)的太陽光，在CdS/CdTe太陽能電池的運用中是一種很好的n型光電導窗口材料。CdTe是一種直接帶隙的半導體材料，其禁帶寬度為1.46eV，是一種良好的光伏材料，能夠與CdS形成良好的異質結。因此，CdS薄膜和CdTe薄膜的質量會直接影響到電池的最終的性能和壽命。本文主要有三個方面的工作：1、主要研究了運用化學水浴沉積法制備CdS的基本原理，并通過實驗條件的改變，如沉積溫度、沉積時間、反應溶液的pH值、退火條件等對薄膜質量的影響，分別用X射線衍射儀、掃描電鏡和紫外可見吸收光譜等測試，從結構、形貌、光學特性等方面對其進行分析，通過討論得出最佳優(yōu)化條件。結論如下：（1）當沉積時間為60min時，沉積出的CdS薄膜均勻致密并且厚度基本穩(wěn)定。（2）當沉積溫度為80℃時非常有利于CdS六方晶面的生長，形成比較完整致密的薄膜，隨著沉積溫度的升高，光吸收邊發(fā)生了紅移，CdS的禁帶寬度變窄。（3）隨著溶液的pH值的升高... 

【文章來源】：蘇州科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 太陽能電池的研究背景
    1.2 太陽能電池的基本原理
    1.3 太陽能電池的分類
        1.3.1 塊狀太陽能電池
        1.3.2 薄膜太陽能電池
    1.4 硫化鎘(CdS)和碲化鎘(CdTe)的結構性質
    1.5 本論文的主要工作
第二章 CdS 薄膜的制備和表征方法
    2.1 薄膜的制備方法
    2.2 CdS 薄膜的制備
        2.2.1 化學水浴法制備硫化鎘薄膜的反應機理
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗所需藥品
        2.2.4 實驗過程
    2.3 薄膜的表征形式
        2.3.1 X 射線衍射（XRD）
        2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.3.3 原子力顯微鏡（AFM）
        2.3.4 紫外可見分光光度計(UV)
        2.3.5 臺階儀
        2.3.6 電化學工作站和氙燈
    2.4 本章小結
第三章 CdS 薄膜在不同工藝條件下的制備與表征
    3.1 沉積時間對 CdS 薄膜的結構和性能的影響
        3.1.1 不同沉積時間下 CdS 薄膜的 XRD
        3.1.2 不同沉積時間下 CdS 薄膜的 SEM
        3.1.3 不同沉積時間下 CdS 薄膜的光學特性
        3.1.4 不同沉積時間下制備的 CdS 薄膜的 hv-(ahv)~2的關系曲線
        3.1.5 不同沉積時間下 CdS 薄膜的厚度分析
    3.2 沉積溫度對 CdS 薄膜的結構和性能的影響
        3.2.1 不同沉積溫度下 CdS 薄膜的 XRD
        3.2.2 不同沉積溫度下 CdS 薄膜的 SEM
        3.2.3 不同沉積溫度下 CdS 薄膜的光學特性
        3.2.4 不同沉積溫度下 CdS 薄膜的厚度
    3.3 反應溶液 pH 值對 CdS 薄膜的結構和性能的影響
        3.3.1 不同溶液 pH 值下制備 CdS 薄膜的 XRD
        3.3.2 不同溶液 pH 值下制備 CdS 薄膜的 SEM
        3.3.3 不同溶液 pH 值下制備 CdS 薄膜的光學特性
    3.4 CdCl_2預處理對 CdS 薄膜的結構和性能的影響
        3.4.1 CdCl_2預處理方法對 CdS 薄膜影響的 XRD
        3.4.2 CdCl_2預處理方法對 CdS 薄膜影響的 SEM
        3.4.3 CdCl_2預處理方法對 CdS 薄膜的光學特性影響
    3.5 不同退火溫度對 CdS 薄膜的結構和性能的影響
        3.5.1 不同退火溫度處理的 CdS 薄膜的 XRD
        3.5.2 不同退火溫度處理的 CdS 薄膜的 SEM
        3.5.3 不同退火溫度處理的 CdS 薄膜的光學特性
    3.6 CdS 薄膜的霍爾系數(shù)測量
    3.7 本章小結
第四章 不同工藝條件下 CdTe 薄膜的制備與表征
    4.1 CdTe 薄膜的制備
    4.2 沉積電位與 CdTe 薄膜的關系
        4.2.1 不同沉積電位下 CdTe 薄膜的 XRD
        4.2.2 不同沉積電位下 CdTe 薄膜的 AFM
        4.2.3 不同沉積電位下 CdTe 薄膜的光學性質
    4.3 CdCl_2熱處理對 CdTe 薄膜的影響
        4.3.1 不同熱處理的 CdTe 薄膜的 XRD
        4.3.2 不同熱處理的 CdTe 薄膜的 AFM
        4.3.3 不同熱處理條件下 CdTe 薄膜的導電類
    4.4 CdTe 薄膜的電學性質
    4.5 本章小結
第五章 CdS/CdTe 太陽能電池的制備及電池性能測試
    5.1 新型 CdS/CdTe 太陽能電池的結構
    5.2 CdS/CdTe 太陽能電池的電池性能測試
        5.2.1 兩種結構的 CdS/CdTe 太陽電池的性能比較
        5.2.2 不同條件制備的 CdS 和 CdTe 復合的電池的性能比較
第六章 總結
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]水浴溫度對化學浴沉積CdS薄膜性能的影響[J]. 段宇波,張弓,莊大明.  中國表面工程. 2010(05)
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碩士論文
[1]CdS納米薄膜的制備及CdS復合薄膜在太陽能電池中的應用[D]. 歐陽珉路.華中師范大學 2009
[2]太陽能電池陣列模擬器的研究與設計[D]. 孫孝金.山東大學 2009
[3]CdS/CdTe太陽能電池中CdS薄膜的制備及其特性研究[D]. 夏蘭.四川大學 2007



本文編號：3485265