CuIn（Se，S）-,2-納-微米的化學(xué)溶液法制備及其光電性能研究.pdf

1、三元硫?qū)倩衔锸菢O有潛力的光電半導(dǎo)體材料。黃銅礦型II-III-VI三元化合物因具有各不相同的結(jié)構(gòu)參數(shù)和空穴特性，從而引起了人們極大的關(guān)注。特別是CuIn(Se,S)<,2>等三元化合物，很適合應(yīng)用于制備薄膜太陽(yáng)能電池，其具有以下特點(diǎn)： 1、Culn(Se，S)<,2>的吸收系數(shù)很大，膜可以做得很薄，降低了生產(chǎn)成本； 2、CulnS<,2>和CulnSe<,2>的禁帶寬度分別為1.50eV和1.05eV，這與太陽(yáng)的吸收光

2、譜很吻合； 3、CuIn(S,Seh為直接能隙半導(dǎo)體，減少了對(duì)少數(shù)載流予擴(kuò)散的要求； 4、CuIn(S,Se)<,2>可制得高質(zhì)量的p型和n型薄膜，易于制成同質(zhì)結(jié)，并且價(jià)格較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)； 5、通過(guò)理論計(jì)算表明，其轉(zhuǎn)換效率在28％左右，這在所有光伏器件中是最高的。 鑒于Culn(Se,S)<,2>的以上優(yōu)點(diǎn)，Culn(Se,S)<,2>材料的制備成為人們的研究熱點(diǎn)。本論文采用設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易的水熱

3、溶劑熱方法制備了多種形貌和新穎微結(jié)構(gòu)的CuInS<,2>，CulnSe<,2>的納米/微米材料，初步探討了溫度，時(shí)間，反應(yīng)物濃度對(duì)其結(jié)構(gòu)，形貌，生長(zhǎng)機(jī)理的影響，并通過(guò)x射線粉末衍射儀，透射電鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、紫外．可見(jiàn)分光光度計(jì)等測(cè)試手段對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征分析與光學(xué)性能測(cè)試，研究結(jié)果表明，所得到的產(chǎn)物形貌主要為納米顆粒，片狀物，2-5μm大小的微米球等多種形貌的產(chǎn)物，其光學(xué)帶隙在一定范圍內(nèi)可調(diào)。 將所制備的不同形貌的CuInS

4、<,2>樣品應(yīng)用于太陽(yáng)能電池，研究了其作為太陽(yáng)能電池材料的應(yīng)用。通過(guò)水熱溶劑熱方法，在導(dǎo)電玻璃和TiO<,2>膜上分別沉積上具有片狀物的CulnS<,2>樣品，考查了不同濃度對(duì)其膜厚的影響。分別把它們組裝成全固態(tài)太陽(yáng)能電池、無(wú)機(jī)敏化太陽(yáng)能電池和染料敏化太陽(yáng)能電池，通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)敏化太陽(yáng)能電池的系列工藝實(shí)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化它的光電性能，獲得了0.14％的光電轉(zhuǎn)換效率，這為以后深入研究無(wú)機(jī)敏化太陽(yáng)能提供了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，并且對(duì)于將三元硫?qū)倩衔镒鳛樘?yáng)能