隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,全世界都面臨著能源短缺的問題,太陽光作為一種清潔可再生能源,對其有效利用是解決能源問題的可靠途徑。傳統(tǒng)的半導體光伏器件的光電轉換效率在當前研究中很難進一步提高,而對鐵電材料的研究則為光伏器件的發(fā)展開辟了新的方向。與p-n結光伏效應不同的是,鐵電光伏是利用鐵電體自發(fā)極化引起的內建電場分離光生載流子,因此輸出電壓可以不受禁帶寬度限制。在眾多鐵電材料中,鈮酸鉀鈉(K_0.5Na_0.5NbO₃,KNN)因具有高居里溫度、良好的介電性能而成為最有可能替代鉛基陶瓷的材料之一。但和其他鐵電材料類似,KNN光學帶隙較寬,對太陽光的吸收效率和輸出光電流密度較低。基于此,我們通過化學成分摻雜調控的方法來對KNN進行化學改性,目的是降低其光學帶隙寬度,提高該材料在可見光范圍內的吸收能力,使之在未來的光伏領域中能有更好的應用。具體研究內容如下:（1）利用Fe₂O₃摻雜形成新的固溶體KNN-x Fe₂O₃,對其占位機制、微觀結構、電學性能以及光... 

【文章來源】：蘇州科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光伏效應原理：（a）傳統(tǒng)p-n結[18]

ABO3型鈣鈦礦結構的晶格結構示意圖

5圖 1-3 PLZT-WO3陶瓷的光電效應：（a）2 kV/mm 極化的樣品在不同光照下的光電流；（b）不同極化處理的陶瓷光電流；（c）不同極化處理的陶瓷光電壓；（d）不同厚度與輸出光電流的關系[37]。1.3.2 BiFeO3系列BiFeO3是一種多鐵材料，具有較高的居里溫度（827 ℃）和反鐵磁奈爾溫度（370 ℃），同時它還是到目前為止發(fā)現(xiàn)的光學帶隙寬度最窄的單一塊體鐵電材料，因此在鐵電光伏器件的研究中有著廣闊的前景。BiFeO3的晶體結構非常復雜，是在立方相的基礎上向菱形發(fā)生扭曲，并不是真正意義上的立方相鈣鈦礦結構。不同結構的BiFeO3的帶隙寬度也不盡相同[38, 39]，菱形單晶/多晶結構為 2.2/2.31~2.63eV，贗立方相鈣鈦礦結構為 2.7 eV。有研究表明 BiFeO3的鐵電性是由 Bi3+相對于鐵氧八面體發(fā)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]Bi4Ti3O12/ZnO系異質復合薄膜的脈沖激光沉積與外延生長[D]. 羅嗣俊.武漢理工大學 2012

碩士論文
[1]鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷的制備及性能研究[D]. 趙延.聊城大學 2018



本文編號：3601323