光電化學(xué)水分解是太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的有效手段,如何利用光電化學(xué)水分解進(jìn)行有效的產(chǎn)氫是大家關(guān)注的熱點(diǎn)。Cu₂ZnSnS₄（CZTS）由于其光吸收系數(shù)高(>104cm^-1)、元素含量豐富和合適的能帶結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),作為光陰極材料在光電化學(xué)水分解領(lǐng)域引起了大家的廣泛關(guān)注。但是目前大家常用的CZTS/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)光陰極中CdS緩沖層較差的電學(xué)及光學(xué)性能、以及CZTS/CdS異質(zhì)結(jié)界面質(zhì)量及電荷復(fù)合等問題制約著CZTS光陰極光電化學(xué)水分解性能的進(jìn)一步提升。針對(duì)以上問題,本文從CdS緩沖層自身光電性能以及CZTS/CdS界面性質(zhì)改善兩方面分別開展了研究工作,取得了一定的研究成果。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）針對(duì)CdS層光、電性能較差問題,我們?cè)贑BD沉積CdS過程中引入In離子,制備了In離子摻雜的CZTS/CdS:In光陰極。系統(tǒng)研究了不同In離子摻雜量對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)水分解性能的影響。研究表明,In離子的引入在改善CdS對(duì)可見光吸收范圍、提高CZTS電極對(duì)可見光利用率的同時(shí),可有效提高CdS層載流子濃度,進(jìn)而促進(jìn)界面... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光電化學(xué)水分解系統(tǒng)及原理
    1.3 光陰極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 常用的光陰極材料
        1.3.2 CZTS光陰極材料
    1.4 CZTS光陰極中CdS緩沖層的研究現(xiàn)狀
    1.5 論文的選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 銦離子摻雜CdS層對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)水分解性能的影響研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 CdS層沉積時(shí)間對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能的影響
        2.3.2 銦離子摻雜對(duì)CdS層組成及形貌等性能的影響
        2.3.3 銦離子摻雜CdS層對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能的影響
        2.3.4 銦離子摻雜CdS層對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能提高的機(jī)理探究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 兩步沉積CdS層對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)水分解性能的影響研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電解液對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能的影響
        3.3.2 CdS熱處理溫度對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能的影響
        3.3.3 第二層CdS沉積對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能的影響
        3.3.4 三種CdS制備工藝對(duì)CZTS光陰極光電化學(xué)性能影響的對(duì)比研究
        3.3.5 兩步沉積CdS層提高CZTS光陰極光電化學(xué)性能的原理探究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間公開發(fā)表論文及參加會(huì)議情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Novel two-step CdS deposition strategy to improve the performance of Cu2ZnSn（S,Se）4 solar cell[J]. Lifang Teng,Junye Tong,Gang Wang,Lingling Wang,Liping Chen,Shaotong Wang,Yinglin Wang,Daocheng Pan,Xintong Zhang,Yichun Liu.  Journal of Energy Chemistry. 2020(03)
[2]BiVO4 Photoanode with Exposed（040） Facets for Enhanced Photoelectrochemical Performance[J]. Ligang Xia,Jinhua Li,Jing Bai,Linsen Li,Shuai Chen,Baoxue Zhou.  Nano-Micro Letters. 2018(01)

博士論文
[1]p型Cu（In,Ga）S2及Cu2ZnSnS4光陰極的溶液法制備及其太陽能分解水性能研究[D]. 關(guān)中杰.南京大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3193287