近空間升華法制備CdTe薄膜及其在太陽電池中的應用.pdf

1、本論文采用近空間升華法制備了CdTe薄膜，并對其性能及其在量子點敏化太陽電池中的應用進行了研究。使用X-射線能譜儀(EDS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-Vis-NIR)研究了源溫度、源與襯底的距離對所制備的CdTe薄膜的化學組成、表面形貌、晶體結構和直接帶隙的影響，并使用電化學工作站研究了CdTe薄膜的對多硫電解質(zhì)的催化氧化還原活性。然后制備了CdS/CdSe量子點共敏化Ti

2、O2光陽極，并將所制備的CdTe薄膜用作對電極，以S22-/OH-/S2-體系作為電解質(zhì)溶液組裝成相應的量子點敏化太陽電池，并測試了電池的光伏性能。
　　在源與襯底的距離為10mm、沉積時間為40min、源溫度為650℃和700℃時，所制備出的CdTe薄膜均符合化學計量比，并沿著(111)方向擇優(yōu)生長，其禁帶寬度約為1.43eV；且源溫度為700℃時，薄膜的表面致密、均勻、無裂痕，其衍射峰強度更強，結晶程度更好，晶粒尺寸明顯大于源

3、溫度為650℃時的晶粒尺寸。當源溫度為700℃、沉積時間為40min、源與襯底的距離分別為5mm、10mm和15mm時，所制備的CdTe薄膜也符合化學計量比，沿著(111)方向擇優(yōu)生長，其禁帶寬度也約為1.43eV；但其衍射峰強度變化依次為5mm＞10mm＞15mm，表明CdTe薄膜的結晶程度隨著源與襯底距離的增加而減弱；與源與襯底距離為5mm和10mm時所制備的CdTe薄膜表面致密情況相反，源與襯底距離為15mm時所制備的CdTe薄膜

4、表面疏松、顆粒很小且孔隙很大。保持源與襯底距離為5mm、沉積時間為40min不變，使用三種不同的源溫度700℃、650℃、600℃來制備CdTe薄膜，利用電化學阻抗譜分析其對氧化還原電對S22-/S2-的催化氧化還原活性，發(fā)現(xiàn)界面?zhèn)鬏旊娮鑂ct分別為1458Ω、1378Ω、977Ω，電子重組時間分別為τa=0.0321s，τb=0.01578s，τc=0.00877s，所組裝的量子點敏化太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率分別為0.034%、0.00