發(fā)布時間：2024-12-10 23:31

　　科技的發(fā)展在給我們的生活帶來便利的同時,霧霾、水污染、能源短缺、全球氣候變暖等一系列環(huán)境問題也深深的影響著我們。開發(fā)和利用太陽能、水能,風(fēng)能等可再生清潔能源成為了應(yīng)對問題的有效的解決方案,其中,太陽能光伏電池一直是人們研究的重點。隨著法國科學(xué)家貝克雷爾在1839年發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)之后,能源領(lǐng)域的科學(xué)家們也開始將精力投入到光伏材料的研究中。直至今日,P-N結(jié)半導(dǎo)體材料研究趨于成熟,得到了廣泛的應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的P-N結(jié)半導(dǎo)體材料具有本征能隙過窄的限制,以至于其光電轉(zhuǎn)化效率過低。后來有研究發(fā)現(xiàn)鐵電體中的光伏效應(yīng),相比傳統(tǒng)光伏材料,其具有遠大于材料禁帶寬度的開路電壓以及能夠快速分離光生載流子的特點。并且鐵電材料可以通過內(nèi)部極化狀態(tài)調(diào)控其光伏性能,于是鐵電光伏材料被認為是最可能替代P-N結(jié)半導(dǎo)體光伏材料的候選者之一。本文以正交相Fe摻雜鉭鈮酸鉀晶體為研究對象,利用受主摻雜法在鐵電體中摻雜過渡金屬離子能夠有效地降低KTN基晶體的禁帶寬度,并且會影響材料的鐵電、壓電、光伏性能。對正交相Fe-KTN晶體的相結(jié)構(gòu)進行了驗證,使用準靜態(tài)壓電系數(shù)測量儀和應(yīng)變曲線表征了極化后正交相Fe-KTN晶體的巨壓電系數(shù),并...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 鐵電光伏效應(yīng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 體光伏效應(yīng)
        1.2.2 疇壁光伏效應(yīng)
    1.3 鐵電光伏器件國內(nèi)外研究進展
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 正交相Fe-KTN晶體壓電性能研究
    2.1 引言
    2.2 正交相Fe-KTN晶體相結(jié)構(gòu)表征
    2.3 正交相Fe-KTN晶體巨壓電性能的表征
        2.3.1 準靜態(tài)法壓電性能表征
        2.3.2 正交相Fe-KTN晶體的場致應(yīng)變表征
        2.3.3 正交相Fe-KTN晶體壓電系數(shù)隨溫度演化研究
    2.4 正交相Fe-KTN巨壓電性能的起源研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 正交相Fe-KTN晶體鐵電疇動態(tài)反轉(zhuǎn)分析
    3.1 引言
    3.2 正交相Fe-KTN鐵電單晶的雙電滯回線
        3.2.1 受主摻雜法對鈣鈦礦材料性能影響分析
        3.2.2 正交相Fe-KTN鐵電單晶電滯回線測試
    3.3 雙電滯回線起源機制分析
    3.4 正交相Fe-KTN晶體鐵電疇動態(tài)反轉(zhuǎn)過程分析
        3.4.1 鐵電材料內(nèi)部鐵電疇動態(tài)反轉(zhuǎn)研究
        3.4.2 正交相Fe-KTN晶體鐵電疇動態(tài)反轉(zhuǎn)過程實驗分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 正交相Fe-KTN晶體光伏性能研究
    4.1 引言
    4.2 鐵電光伏效應(yīng)實驗原理及設(shè)計
        4.2.1 鐵電光伏效應(yīng)原理
        4.2.2 正交相Fe-KTN晶體光伏實驗器件與系統(tǒng)設(shè)計
    4.3 正交相Fe-KTN晶體光伏性能表征
        4.3.1 正向極化正交相Fe-KTN晶體光伏性能
        4.3.2 反向極化正交相Fe-KTN晶體光伏性能
    4.4 正交相Fe-KTN晶體光伏效應(yīng)機制分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：4015832