本文關(guān)鍵詞：黃鐵礦的組織結(jié)構(gòu)與光電性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：黃鐵礦型FeS2在地殼中儲量豐富,FeS2的理論光吸收系數(shù)較高(λ750nm時,α6×105cm-1),禁帶寬度的標(biāo)準(zhǔn)理論值Eg=0.95eV,是環(huán)境友好型半導(dǎo)體材料。自上世紀(jì)50年代,FeS2的半導(dǎo)體性能被發(fā)現(xiàn)以來,對FeS2光電性能的研究就從未中斷過。FeS2不僅應(yīng)用于熱電池、鋰電池的電極材料中,還在光伏性能方面表現(xiàn)出優(yōu)異特性,有望成為太陽能電池吸光材料,但在實驗研究中FeS2的光電轉(zhuǎn)換效率并不理想。針對該問題,本文從FeS2的光電性能入手,綜合分析所制樣品的光電轉(zhuǎn)換效率。首先,模擬天然黃鐵礦的形成機(jī)理,采用熱硫化法分別合成593K、613K、633K、653K、673K、693K溫度下的FeS2粉末。利用X射線粉晶衍射儀、掃描電鏡、能譜儀等,測試了不同硫化溫度下樣品的微觀組織結(jié)構(gòu)、S/Fe比值。其次,采用紫外-可見光分光光度計測試樣品的光吸收譜圖,圖線明顯分為:弱吸收、線性吸收和飽和吸收。隨硫化溫度升高,樣品飽和光吸收系數(shù)逐漸降低。利用外延法做吸收邊切線,得到樣品的禁帶寬度。再次,將樣品制成方片狀,并引出四個電極,利用霍爾效應(yīng)測試系統(tǒng),測試出不同硫化溫度下樣品的載流子濃度、載流子遷移率、霍爾系數(shù)和電阻率。實驗數(shù)據(jù)顯示,隨硫化溫度升高,載流子濃度上升、載流子遷移率降低、霍爾系數(shù)和電阻率均下降。最后,綜合分析表征FeS2光電性能的實驗數(shù)據(jù),認(rèn)為633K硫化溫度下合成的FeS2理論光電轉(zhuǎn)換效率最佳。
【關(guān)鍵詞】：黃鐵礦 硫化溫度 光電性能
【學(xué)位授予單位】：沈陽師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN304;TM914.4
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-16
• 一、選題背景及意義9-12
• （一） 能源與環(huán)境問題9-10
• （二） 新能源的開發(fā)與利用—太陽能10
• （三） 太陽能電池材料的發(fā)展10-12
• 二、FeS_2的性能簡介12-14
• （一） FeS_2晶體結(jié)構(gòu)及物理特性12-13
• （二） FeS_2的制備方法13
• （三） FeS_2的能帶結(jié)構(gòu)13-14
• 三、研究目的意義和內(nèi)容14-16
• 第二章 樣品制備與微觀形貌觀測16-21
• 一、制備FeS_2樣品16-17
• 二、微觀組織形貌觀測與分析17-21
• （一） X射線粉晶衍射儀測試結(jié)果與分析17-18
• （二） 掃描電子顯微鏡觀測結(jié)果與分析18-21
• 第三章 不同硫化溫度合成樣品的光性能測試與分析21-27
• 一、光性能的測試原理及方法21-22
• 二、光吸收系數(shù)測試結(jié)果與討論22-23
• 三、禁帶寬度的確定23-25
• 四、晶粒尺寸與光性能分析25-27
• 第四章 不同硫化溫度合成樣品的電性能測試與分析27-34
• 一、電性能的測試原理及方法27-28
• 二、測試樣品的制備28
• 三、測試結(jié)果與分析28-32
• 四、晶粒尺寸與電性能分析32-34
• 第五章 光電轉(zhuǎn)換效率的綜合評價34-38
• 一、光性能與理論光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系34-35
• 二、禁帶寬度與理論光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系35-38
• 結(jié)論38-39
• 參考文獻(xiàn)39-41
• 個人簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文41-42
• 致謝42

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本文編號：255009