Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒及其薄膜的制备和光伏性能研究
Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒及其薄膜的制备和光伏性能研究【摘要】:随着经济与人口的不断增长,人类对能源的需求量越来越多。在当前人类能源消费结构中,化石能源的消费量占主要部分。但是
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1
【目录】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-18
- 第一章 绪论18-28
- 1.1 太阳电池的研究背景及意义18-20
- 1.2 Cu_2ZnSnS_4太阳电池的研究进展20-26
- 1.2.1 Cu_2ZnSnS_4材料的物理化学性能20-21
- 1.2.2 Cu_2ZnSnS_4薄膜的制备方法21-24
- 1.2.3 Cu_2ZnSnS_4太阳电池的国内外研究进展24-26
- 1.2.4 Cu_2ZnSnS_4太阳电池存在的问题26
- 1.3 本论文的主要研究内容26-28
- 第二章 实验方法和表征原理28-36
- 2.1 实验试剂28-29
- 2.2 实验仪器29
- 2.3 微波液相合成法原理29-31
- 2.4 磁控溅射法沉积Mo薄膜31-32
- 2.5 化学浴法沉积CdS缓冲层32
- 2.6 磁控溅射法沉积i-ZnO和AZO薄膜32-33
- 2.7 表征方法与设备33-36
- 第三章 二元及三元硫化物纳米颗粒的制备36-47
- 3.1 前言36
- 3.2 CuS、SnS、ZnS以及Cu_2SnS_3纳米颗粒的制备36-37
- 3.3 二元硫化物纳米颗粒的物相结构与形貌分析37-41
- 3.3.1 CuS纳米颗粒的物相结构与形貌分析37-38
- 3.3.2 SnS纳米颗粒的物相结构与形貌分析38-40
- 3.3.3 ZnS纳米颗粒的物相结构与形貌分析40-41
- 3.4 Cu_2SnS_3纳米颗粒的合成与性能41-46
- 3.4.1 硫脲作为硫源制备Cu_2SnS_3纳米颗粒41-42
- 3.4.2 不同PVP添加量对Cu_2SnS_3纳米颗粒形貌的影响42-43
- 3.4.3 L-半胱氨酸作为硫源制备Cu_2SnS_3纳米颗粒43-46
- 3.5 本章小结46-47
- 第四章 Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的制备和性能47-71
- 4.1 前言47
- 4.2 Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的制备47-48
- 4.3 硫脲作为硫源制备Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒48-57
- 4.3.1 单一相Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的制备48-50
- 4.3.2 表面活性剂对Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的影响50-53
- 4.3.3 反应时间对Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的影响53-57
- 4.4 硫源对Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的影响57-62
- 4.5 硫代乙酰胺作为硫源制备Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒62-69
- 4.5.1 反应温度对Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的影响62-65
- 4.5.2 Fe掺杂对Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒的影响65-69
- 4.6 本章小结69-71
- 第五章 Cu_2ZnSnS(Se)_4 薄膜的纳米墨水法制备和性能71-94
- 5.1 前言71
- 5.2 Cu_2ZnSnS(Se)_4 薄膜及其太阳电池的制备71-73
- 5.2.1 Cu_2ZnSnS_4纳米墨水的制备71
- 5.2.2 Cu_2ZnSnS_4与Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的制备71-73
- 5.2.3 Cu_2ZnSnS_4与Cu_2ZnSn(S,Se)_4 太阳电池的制备73
- 5.3 硫化工艺对Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池性能的影响73-81
- 5.3.1 硫化温度对Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池性能的影响73-76
- 5.3.2 硫化时间对Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池性能的影响76-79
- 5.3.3 硫化气压对Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池性能的影响79-81
- 5.4 旋涂工艺对Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池性能的影响81-84
- 5.5 硒化工艺对Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜及其太阳电池性能的影响84-93
- 5.5.1 硒化温度对Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜及其太阳电池性能的影响84-88
- 5.5.2 硒化时间对Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜及其太阳电池性能的影响88-91
- 5.5.3 升温速率对Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜及其太阳电池性能的影响91-93
- 5.6 本章小结93-94
- 第六章 Cu_2ZnSnS(Se)_4 薄膜的混合墨水法制备与性能94-113
- 6.1 前言94
- 6.2 不同墨水的制备94-95
- 6.2.1 Cu_2ZnSnS_4纳米墨水的制备94
- 6.2.2 分子溶胶的制备94-95
- 6.2.3 混合墨水的制备95
- 6.3 Cu_2ZnSnS_4薄膜的多层墨水硫化法制备95-101
- 6.3.1 Cu_2ZnSnS_4薄膜的制备95
- 6.3.2 Cu_2ZnSnS_4薄膜的结构与形貌分析95-98
- 6.3.3 Cu_2ZnSnS_4/CdS异质结太阳电池98-101
- 6.4 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的多层墨水硒化法制备101-103
- 6.4.1 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的制备101
- 6.4.2 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的结构与形貌分析101-102
- 6.4.3 Cu_2ZnSn(S,Se)_4/CdS异质结太阳电池102-103
- 6.5 Cu_2ZnSnS_4薄膜混合墨水硫化法的制备103-106
- 6.5.1 Cu_2ZnSnS_4薄膜的制备103-104
- 6.5.2 Cu_2ZnSnS_4薄膜的结构与形貌分析104-105
- 6.5.3 Cu_2ZnSnS_4/CdS异质结太阳电池105-106
- 6.6 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜混合墨水硒化法的制备106-111
- 6.6.1 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的制备106
- 6.6.2 Cu_2ZnSn(S,Se)_4 薄膜的结构与形貌分析106-108
- 6.6.3 Cu_2ZnSn(S,Se)_4/CdS异质结太阳电池108-111
- 6.7 本章小结111-113
- 第七章 结论及展望113-116
- 7.1 结论113-114
- 7.2 主要创新点114-115
- 7.3 展望115-116
- 参考文献116-125
- 致谢125-126
- 在学期间的研究成果及发表的学术论文126-129
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