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《浙江理工大学》 2012年
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光伏材料氧化亚铜的制备及性能研究

廖娜  
【摘要】:能源是社会发展的动力,一直以来化石燃料能源都与人类的生活息息相关。众所周知,化石燃料对环境造成的污染使人类的生存环境越来越恶化,而且化石燃料作为不可再生能源,无法满足人类长期可持续发展的需要。作为取之不尽,用之不竭的绿色能源,太阳能的开发利用是解决目前能源短缺和改善环境最有效的方法之一。可以制备太阳能电池的材料有很多种,但都有其自身的缺点,比如高纯硅,生产成本很高,污染也很高;铜铟镓硒材料中铟和硒都是稀有元素;硫化镉、碲化镉有剧毒,对环境的危害很大,所以开发新的太阳能电池材料势在必行。作为氧化物半导体,氧化亚铜具有原材料丰富,理论转换效率高和直接的能带结构等优点,成为比较有潜力的太阳能电池材料。 本文采用电化学方法在三电极电化学池中沉积了氧化亚铜薄膜,实验中采用控制pH的方法控制氧化亚铜的导电类型,用后续的常规热处理方法优化氧化亚铜薄膜的结晶效果,并对所得的样品进行了光学及电学的测试与分析。得到的主要结论如下: 1.通过改变电化学沉积溶液的pH值,对氧化亚铜薄膜的表面形貌和晶体取向成功的进行了控制,解释了控制的机理; 2.确定了在pH值为7.5以下时氧化亚铜薄膜的晶体表面形貌呈四面金字塔型, pH值为10.0左右时氧化亚铜薄膜晶体的表面形貌呈三棱柱型;pH值为12.0左右时氧化亚铜薄膜的晶体为三面金字塔型的表面形貌;并确定了氧化亚铜薄膜具有直接能带结构,禁带宽度为2.06eV。 3. pH值为7.5以下时氧化亚铜薄膜为n型半导体;通过比较相同pH值下经过200°C,250°C,300°C,350°C,400°C热处理前后的XRD图片的可知,随着热处理温度的升高,晶体取向性增强,晶体质量变好,电学性能增强。说明热处理温度对晶体质量的影响不可忽视。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:O614.121

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【参考文献】
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