硒化銻是一種新型的直接帶隙結(jié)構(gòu)的二元單相半導(dǎo)體材料,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、光學(xué)吸收系數(shù)大、帶隙可調(diào)等優(yōu)越的性能,使其在光伏、探測、發(fā)光等光電子器件方面有很好的應(yīng)用前景。而且硒化銻的塞貝克系數(shù)高達(dá)1800 μV/K,在熱電器件方向也有很大的應(yīng)用前景。正是由于這些優(yōu)異的性能,使其成為近期研究的熱點(diǎn)。本文利用簡單、安全、高效的水熱法,通過對實(shí)驗(yàn)溫度、時間以及活性劑的控制,制備出了具有高質(zhì)量單一相硒化銻一維納米線及二維納米片結(jié)構(gòu),并采用半導(dǎo)體微納加工手段,制備出簡單的硒化銻器件,并對其光電導(dǎo)特性進(jìn)行了研究,光電導(dǎo)探測器展現(xiàn)出了較低的暗電流和較好的光電流響應(yīng)。主要工作如下:（1）發(fā)展了一種以十六烷基三甲基溴化銨作為結(jié)構(gòu)形貌導(dǎo)向劑的水熱法合成硒化銻納米線及硒化銻納米片方法。通過對實(shí)驗(yàn)條件的分析調(diào)控,合成出直徑約為150nm、長度從5 μm到數(shù)十微米的納米線,及二維納米片尺寸長度為10 μm、寬度為5 μm和厚度約為15 nm。通過XRD、SEM、TEM、AFM、XPS、Raman、UV-Vis-NIR等的材料手段對制備的材料進(jìn)行了表征,納米線與納米片具備單一的正交相,晶體質(zhì)量良好。紫外可見近紅外吸收結(jié)果表... 

【文章來源】：中央民族大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｓｂ、Ｓｅ與Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ的豐度價格對比圖??

［１００］??ｒａ?ｉｉｉ??圖１－２硒化銻的晶體結(jié)構(gòu)ｗ??１．２硒化銻材料的光電應(yīng)用??１．２．１在太陽能電池方面的應(yīng)用??太陽能電池，顧名思義就是將光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，具有綠色環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，??是減輕目前全球環(huán)境污染與能源短缺的有效途徑。近年來，太陽能電池研究的焦點(diǎn)主要集??中在開發(fā)新材料與提升能量轉(zhuǎn)換效率１ｙＵｌ°］。因硒化銻材料具有與硅帶隙相近、吸收系數(shù)高等??優(yōu)點(diǎn)，成為光伏電池應(yīng)用的熱點(diǎn)材料。２００９年，墨西哥的Ｎａｉｒ等１１１１人采用化學(xué)水浴法合成??Ｓｂ２Ｓｅ３．ｘＳｘ：Ｓｂ２０３作為吸光層，結(jié)構(gòu)為ＴＣＯ／ＣｄＳ／Ｓｂ２Ｓｅ３－ｘＳｘ：Ｓｂ２〇３／ＰｂＳ太陽能電池，其轉(zhuǎn)化效??率為０．６６％。由于其化學(xué)水浴法得到的是硒化銻以及銻的氧化物，器件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制備??過程繁瑣且轉(zhuǎn)化效率低，所以沒有引起同行重視，繼續(xù)進(jìn)行研究。近年來，唐江課題組先??后利用肼溶液法［１２］與熱蒸發(fā)法Ｕ３］制備出Ｓｂ２Ｓｅ３薄膜，后續(xù)又報道通過溶液法和真空法制備??的頂襯和底襯結(jié)構(gòu)的Ｓｂ２Ｓｅ３薄膜太陽能電池［１４］，其中熱蒸發(fā)法（如圖１－３所示）制備的??ＣｄＳ／Ｓｂ２Ｓｅ３頂襯結(jié)構(gòu)太陽能電池達(dá)３．７％的轉(zhuǎn)換效率［１５］。因此Ｓｂ２Ｓｅ３的材料特性使其有希望??制備高效、低價、無毒、且穩(wěn)定的新型太陽能電池，具有良好的發(fā)展前景。??３??

＊?１０ｓ?１０ｓ?１〇２００?２２０?２４０?２６０?２８０?３００?３２０?３４０?３６０??（ｃ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?（Ｈｚ）?（ｄ）?Ｄｅｐｔｈ?（ｎｍ）??圖卜３后硒化處理的熱蒸發(fā)制備的Ｓｂ２Ｓｅ３／ＣｄＳ異質(zhì)結(jié)薄膜太陽能電池??（ａ）?Ｊ－Ｖ測試曲線；（ｂ）?ＥＱＥ測試曲線；??（ｃ）導(dǎo)納譜；（ｄ）摻雜濃度分布曲線［１５］??２０１９年，河北大學(xué)李志強(qiáng)等人［１６］采用兩步磁控濺射法制備雙層鉬背面接觸結(jié)構(gòu)，將硒??化銻太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率大幅提升至９．２％，如圖１－４所示，使得硒化銻太陽能電池研??究上有了突破性進(jìn)展。??ｄ?ｆ?３５?二?６?１〇０?－?■■??３５?＊Ｔ?＾２０?－?９?（Ｍ??ｉ？？?、?８〇?一，?｜?ｉｓ?〇’——?一一??＾?２０?ＶＣＭＯＳ?＼?ｄ?６０?／?ｊＴ?ｌ？?２０?＾?ｃ?ｍ?／?＼?一??１?＾?ｉ?ｉ?／?／?＼?１５?ｆ?＾?／?＼?＾??．Ｔ?１?－?／?＼?；－?ｓ／?＼?〇＇??３?０?＊?？?０?＾?Ｃ?ａ?０?０．０?－??°?〇〇?〇１?０２?０?３?０?４?４００?６００?８００?１０００?°?６．５?７?０?７５?８．０?８５?９０?９．５?０?０６?００７?０?０８?０?０９?０１０??Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）?Ｅｆｆｔｏｏｎｃｙ?（％）?Ｔｍ？（ｓ）??圖１－４?ａｂｃ是Ｓｂ２Ｓｅ３納米棒陣列結(jié)構(gòu)示意圖與ＳＥＭ圖片ｄｅｆｇ是Ｓｂ２Ｓｅ３納米棒太陽能電池性能測試??１．２．２在光子熱療法方面的應(yīng)用??４??

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]光電探測器等效電路模型和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙軍.重慶大學(xué) 2015



本文編號：3376834