發(fā)布時(shí)間：2024-06-30 21:45

　　Cu2ZnSn(S,Se)4半導(dǎo)體材料因其低毒環(huán)保且組成元素在地殼中的儲(chǔ)量豐富,適合大規(guī)模生產(chǎn),且隨著S與Se含量的不同可進(jìn)行調(diào)整的光學(xué)帶隙(1.0～1.5eV)和較高的光吸收系數(shù)>104cm-1)等優(yōu)點(diǎn)而成為非常有潛力的制備太陽(yáng)能電池的材料,備受?chē)?guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注。其理論效率為32.2%,但目前所制備出來(lái)的最高的光電轉(zhuǎn)換效率為12.6%,是2014年Mitzi課題組采用無(wú)水肼溶液法制備出來(lái)的,但是其中肼屬于劇毒物質(zhì),對(duì)人對(duì)環(huán)境都有著極大的危害,不符合環(huán)保意識(shí),因此發(fā)展綠色無(wú)危害溶劑成為大多數(shù)研究者們的目標(biāo)。為了減少設(shè)備的使用成本,我們放棄了傳統(tǒng)的在手套箱中沉積銅鋅錫硫預(yù)制薄膜的方法,本文描述了一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的基于硫醇溶液體系的適合在空氣中沉積的方法。在這種改良的方法中,金屬鹽類(lèi)和硫脲作為初始材料,溶解在乙二醇甲醚和巰基乙酸的混合溶液中,最后形成一種均勻的前驅(qū)體溶液。銅鋅錫硫預(yù)制薄膜可以通過(guò)在空氣中旋涂前驅(qū)體溶液獲得,并且在硒化后形成大晶粒的銅鋅錫硫硒薄膜。下面是我所做的實(shí)驗(yàn)總結(jié):1.發(fā)展了一種簡(jiǎn)單、低毒的分子前體溶液法來(lái)制備Cu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽(yáng)能。利用乙二醇甲醚-...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Cu2ZnSn(S1-x,Sex)4薄膜的禁帶寬度隨x的變化[23]

內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5過(guò)[21]。因此可以知道，CZTS與CZTSe半導(dǎo)體的帶隙值不一樣[22]�？梢栽谖�化過(guò)程中通過(guò)控制S與Se的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)帶隙值的調(diào)控。對(duì)于CZTSSe薄膜半導(dǎo)體，將Se/(S+Se)記為x，則Cu2ZnSn(S1-x,Sex)4的帶隙值可用公式1-1來(lái)....

圖2-1玻璃基底清洗流程

內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9首先需要清洗基底，實(shí)驗(yàn)采用的是20mm×20mm×1.1mm的鈉鈣玻璃作為基底。將鈉鈣玻璃放于PTFE清洗架上進(jìn)行清洗，玻璃表面上的雜質(zhì)清洗掉，清洗過(guò)程如圖2-1所示：圖2-1玻璃基底清洗流程Figure2-1Cleaningstepsofthesod....

圖2-2(a)CZTS前體溶液制備工藝流程圖；(b)用此溶液法溶解Co,Ni,Cu,Mg,Ca,Mn,Zn,Sn,Sb,La,Ce

內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10再往錐形瓶中緩慢滴加1.2ml的巰基乙酸，攪拌30min。等全部溶解變成橙紅色溶液，往里加入3.3mmol的ZnCl2，攪拌10min，此過(guò)程沒(méi)有顏色變化，等全部溶解，加入13.2mmol的硫脲，攪拌10min，全部溶解得到黃色澄清溶液。為了溶質(zhì)能更....

圖2-3CZTSSe前驅(qū)體溶液的TGA熱重分析圖

內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文11混合溶液中，發(fā)現(xiàn)都能溶解，分別形成各自的前驅(qū)體溶液。預(yù)制薄膜的制備是將銅鋅錫硫前體溶液用3000r/min的旋涂速度旋涂在Mo層玻璃片上，時(shí)間為30s，緊接著，在加熱臺(tái)上進(jìn)行燒結(jié)。為了選擇最佳的燒結(jié)溫度，對(duì)前驅(qū)體溶液做一個(gè)熱重(TGA)分析。Ther....

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