PVB-CuFeS2光電復(fù)合材料的制備及性能的研究.pdf

1、無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料/高分子樹(shù)脂復(fù)合材料，既具有高分子樹(shù)脂優(yōu)良附著力、成膜性以及柔韌性，同時(shí)也兼有無(wú)機(jī)半導(dǎo)體良好的光電性能和熱穩(wěn)定性。用這種復(fù)合材料制備的薄膜太陽(yáng)能電池，滿(mǎn)足易加工、穩(wěn)定、高效的要求，應(yīng)用前景非常廣闊。為此本論文以PVB樹(shù)脂，CuFeS2為研究對(duì)象，旨在制備出易加工，價(jià)格便宜，熱穩(wěn)定性高、光學(xué)性能優(yōu)良的PVB/CuFeS2光電復(fù)合材料。
　　首先，采用熱溶劑法，通過(guò)控制不同溫度和濃度制備出CuFeS2納米晶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)

2、現(xiàn)，隨著硫酸亞鐵濃度的改變，合成物質(zhì)的性能也隨著改變。當(dāng)硫酸亞鐵的濃度為15ml時(shí)候，成片狀晶體，顆粒形貌較好，結(jié)晶度高，分散均勻，吸光強(qiáng)度高，導(dǎo)電率較好，電阻率為24.7(Ω·m)，能帶寬度為0.89eV。溫度對(duì)晶體性能影響也非常明顯。溫度上升到210℃時(shí)，雜峰較少，并且峰窄而尖銳，片狀晶體最明顯，堆砌緊密，導(dǎo)電性較好，吸收強(qiáng)度最強(qiáng)，吸收峰出現(xiàn)了明顯的紅移，能帶寬度0.76eV比較接近于純的CuFeS2納米晶粒的能帶寬度。
　　

3、其次，本論文通過(guò)摻雜的方法來(lái)改變CuFeS2的形貌結(jié)構(gòu)，來(lái)獲得最佳的晶體組織。隨著摻雜量的改變，晶體組織形貌和結(jié)構(gòu)也隨著改變，摻雜后的晶體形貌較無(wú)摻雜的好。氯化鈉摻雜CuFeS2納米晶，得出摻雜最佳值為0.1g，形成柱狀晶體，結(jié)晶度最強(qiáng)，結(jié)晶形貌規(guī)整，顆粒大小均勻，晶粒尺寸平均為為44.2nm，吸光強(qiáng)度好。CTAB的加入并沒(méi)改變晶體結(jié)構(gòu)。最優(yōu)添加量為0.3g時(shí)，29.5°處衍射強(qiáng)度最高，生成物分散性最好，顆粒大小均一，導(dǎo)電率和吸光性能也

4、是最佳。
　　最后將PVB和CuFeS2在助劑的作用下，通過(guò)機(jī)械的攪拌形成復(fù)合材料薄膜。得知 PVB的加入拓寬了CuFeS2晶體吸收范圍。最佳PVB添加量為2g，出現(xiàn)了兩個(gè)特征吸收峰，分別為200nm-400nm的紫外吸收峰，以及800nm附近的紅外吸收峰。PVB和CuFeS2晶體只是簡(jiǎn)單的物理混合，而非化學(xué)復(fù)合，這都很好的保留了兩者的化學(xué)物理特性，并沒(méi)有改變CuFeS2晶體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。PVB含量的加入能夠提高復(fù)合材料薄膜的附著力