氧化亞銅（Cu₂O）薄膜在光伏電池和光電化學分解水等太陽能轉換應用方面具有很大的潛力。在應用恒電勢沉積法進行長時間制備Cu₂O薄膜時,其半導體導電性隨著沉積的進行從p型導電轉變?yōu)閚型導電,這種導電性能轉變的機理尚未被闡明。為了研究Cu₂O薄膜的導電性能轉變機理,本工作開發(fā)了微分恒電勢沉積法（DPD）來分段模擬傳統(tǒng)恒電勢沉積法（TPD）制備Cu₂O薄膜的過程并闡明了機理。主要研究內容和結論如下:（1）首先研究了在傳統(tǒng)恒電勢沉積過程中沉積時間對Cu₂O薄膜導電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),隨著沉積時間的延長,Cu₂O薄膜由p型導電轉變?yōu)閚型導電;光電流表征指出p型薄膜的陰極光電流密度逐漸減小而n型薄膜的陽極光電流逐漸增大。當沉積時間少于5 h時,Cu₂O薄膜表現(xiàn)為p型導電;當沉積時間多于7 h時,Cu₂O薄膜表現(xiàn)為n型導電。沉積曲線指出電流密度隨著沉積進行變得越來越小,最初可達約4.5 m A cm^-2... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Cu2O的晶體結構[4]

西北大學碩士學位論文122.2氧化亞銅薄膜的電沉積制備2.2.1實驗裝置使用電化學三電極體系進行傳統(tǒng)恒電勢沉積過程和微分恒電勢沉積過程，相應的裝置示意圖分別如圖2.1和圖2.2所示。其中微分恒電勢沉積時，在對電極上串聯(lián)一定阻值的電阻。電沉積使用的工作電極（WorkingElectrode，WE）為FTO導電玻璃，參比電極（ReferenceElectrode，RE）為接有飽和KCl鹽橋的飽和甘汞電極（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果沒有進一步說明，所有電勢都相對于這一電極。對電極（CounterElectrode，CE）為鉑片（表面積為8cm2），鉑片在使用前于稀硝酸中浸泡數(shù)分鐘以除去表面污染物，并用純水反復沖洗干凈，氮氣吹干后備用。沉積過程中使用循環(huán)水浴裝置以控制電解液的溫度，使用磁力攪拌器攪拌電解液。圖2.1傳統(tǒng)恒電勢沉積Cu2O薄膜的裝置示意圖圖2.2微分恒電勢沉積Cu2O薄膜的裝置示意圖

西北大學碩士學位論文122.2氧化亞銅薄膜的電沉積制備2.2.1實驗裝置使用電化學三電極體系進行傳統(tǒng)恒電勢沉積過程和微分恒電勢沉積過程，相應的裝置示意圖分別如圖2.1和圖2.2所示。其中微分恒電勢沉積時，在對電極上串聯(lián)一定阻值的電阻。電沉積使用的工作電極（WorkingElectrode，WE）為FTO導電玻璃，參比電極（ReferenceElectrode，RE）為接有飽和KCl鹽橋的飽和甘汞電極（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果沒有進一步說明，所有電勢都相對于這一電極。對電極（CounterElectrode，CE）為鉑片（表面積為8cm2），鉑片在使用前于稀硝酸中浸泡數(shù)分鐘以除去表面污染物，并用純水反復沖洗干凈，氮氣吹干后備用。沉積過程中使用循環(huán)水浴裝置以控制電解液的溫度，使用磁力攪拌器攪拌電解液。圖2.1傳統(tǒng)恒電勢沉積Cu2O薄膜的裝置示意圖圖2.2微分恒電勢沉積Cu2O薄膜的裝置示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Realizing super-long Cu2O nanowires arrays for high-efficient water splitting applications with a convenient approach[J]. Nasori Nasori,Tianyi Dai,Xiaohao Jia,Agus Rubiyanto,Dawei Cao,Shengchun Qu,Zhanguo Wang,Zhijie Wang,Yong Lei.  Journal of Semiconductors. 2019(05)

碩士論文
[1]氧化亞銅p-n同質結的一步法制備及光電化學性能研究[D]. 常靜.西北大學 2018



本文編號：3526896