收藏本站
《景德镇陶瓷学院》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

n型氧化亚铜薄膜的制备、掺杂及性能研究

文思逸  
【摘要】:从20世纪七十年代开始,国内外很多研究学者就因为氧化亚铜的直接能带结构,高效,价格便宜及丰富的原材料等诸多优点而对氧化亚铜作了很多研究。磁控溅射法,高温氧化法以及阳极氧化法制备出来的氧化亚铜均为p型的,至今没有很好的办法制备得到n型氧化亚铜薄膜。由于氧化亚铜薄膜异质结太阳能电池的转换效率都比较低,至今所报导的具有最高光电转化效率的氧化亚铜基太阳能电池仅为n型氧化锌/p型氧化亚铜电池效率仅为5%。因此,通过有效控制氧化亚铜的导电类型,提高氧化亚铜薄膜的光电性能并在此基础上再制备出氧化亚铜同质结的太阳能电池是提高转换效率的有效途径之一。本论文采用三电极体系电化学沉积法制备n型氧化亚铜薄膜并对其进行了掺杂处理。利用XRD,FESEM,UV-Vis对制备得到的氧化亚铜薄膜的晶体结构,表面形貌,禁带宽度进行了表征。此外,通过电容-电压和瞬态光电流响应测试对其光电性能进行了分析。具体工作如下:1.采用三电极体系电化学沉积法,以ITO透明导电玻璃作为工作电极,在硫酸铜-乳酸溶液体系中,确定了当电解液的pH为8.5,9,10时可以制备得到n型氧化亚铜薄膜。另外,研究了沉积温度与退火温度对n型氧化亚铜薄膜的晶体结构及光电性能的影响。研究结果表明,沉积温度的升高有利于氧化亚铜晶体的生长,退火温度的升高能够改善氧化亚铜薄膜的光电性能。当沉积温度为60℃,退火温度为400℃时,晶体生长良好,光电性能最好。2.在上述基础上,通过对氧化亚铜薄膜进行Al2+,Zn2+,Cd2+,NO3-,CO2+,Cl"掺杂以改善其光电性能。利用瞬态光电流响应和电容-电压法分析掺杂离子对氧化亚铜薄膜的导电类型,光电流密度,载流子浓度的影响,并对其原因进行探究。实验结果表明:上述离子掺杂不会改变氧化亚铜薄膜的导电类型,但是会提高氧化亚铜薄膜的载流子浓度及光电流密度。其中,掺杂130mM Zn2+的氧化亚铜薄膜的光电性能最好:光电流密度为0.1mA/cm2,载流子浓度为3.54x1019 cm-3,分别比未掺杂的提高了近11倍和9倍。3.着重研究了掺杂不同浓度Zn2+对氧化亚铜薄膜组织结构与光电性能的影响。电感耦合分析结果表明:Zn2+已经成功地掺入氧化亚铜薄膜中。并且Zn2+的掺入会将氧化亚铜薄膜的禁带宽度由2.2eV降低至1.8eV。此外,Zn2+的掺杂会大幅提高氧化亚铜薄膜的光电流密度和载流子浓度,当Zn2+的掺杂量为160mM时,达到最大值,分别为0.13mA/cm2和4×1019m-3。
【学位授予单位】:景德镇陶瓷学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.2;TM914.4

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李云良;田振辉;谭惠丰;;屈曲薄膜振动分析[J];工程力学;2008年11期
2 肖潇;关富玲;程亮;;基于能量动量方法的空间薄膜结构的展开分析[J];工程力学;2011年04期
3 谭惠丰;余建新;卫剑征;;空间薄膜结构动态测试研究最新进展[J];实验力学;2012年04期
4 王灿;门玉涛;李林安;;含有界面裂纹薄膜的有限元分析[J];科学技术与工程;2007年16期
5 徐彦;关富玲;;可展开薄膜结构折叠方式和展开过程研究[J];工程力学;2008年05期
6 谭惠丰;李云良;;薄膜后屈曲振动行为分析[J];哈尔滨工业大学学报;2011年S1期
7 立早;硬质炭薄膜的制造技术[J];新型碳材料;1991年02期
8 姜训勇,徐惠彬,蒋成保,宫声凯;形状记忆薄膜的研究进展[J];材料导报;2000年07期
9 刘文元;李驰麟;傅正文;;含氮磷酸锂薄膜在空气中的稳定性[J];物理化学学报;2006年11期
10 肖秀娣;董国平;余华;范正修;贺洪波;邵建达;;倾斜沉积制备雕塑薄膜的研究进展[J];稀有金属材料与工程;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 饶正清;杨庆山;;薄膜结构褶皱处理方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
2 薛峰;苟晓凡;周又和;;磁性夹杂/超导薄膜结构力学特性研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
3 辛煜;方亮;陆新华;甘肇强;康健;叶超;程珊华;宁兆元;;微波ECR-CVD的宏观参数对a-C:F膜结构的影响[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
4 姬洪;;探索在普通衍射仪上分析薄膜的途径[A];第八届全国X射线衍射学术会议论文集[C];2003年
5 杨易;金新阳;杨立国;;薄膜结构风荷载数值模拟的新方法和应用[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2009年
6 宋昌永;沈世钊;;薄膜结构的形状确定分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
7 王友善;王长国;杜星文;;薄膜充气梁的皱曲行为分析[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 宋昌永;王树斌;;薄膜结构中索滑动对结构性能的影响[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2001年
9 马平;胡建平;唐明;邱服民;王震;于杰;;高功率激光薄膜及相关检测技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
10 魏玉卿;尚仰宏;;空间薄膜结构张拉系统优化设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 吕军锋;薄膜表面极性火焰处理技术的原理及其特点[N];中国包装报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王长国;空间薄膜结构皱曲行为与特性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 罗胜耘;磁控溅射制备多层TiO_2薄膜的光电化学特性研究[D];复旦大学;2014年
3 秦国平;铟(铜)-氮共掺p型氧化锌薄膜的制备和性能研究[D];重庆大学;2015年
4 何剑;氢化非晶硅薄膜结构及其物理效应[D];电子科技大学;2015年
5 刘涛;纳米铁磁金属粉体及铁氧体薄膜微波磁共振特性研究[D];电子科技大学;2014年
6 杨蒙蒙;VO_2外延薄膜的制备和相变机理研究[D];中国科学技术大学;2015年
7 张化福;纳米氧化钒薄膜的低温制备及结构与相变性能研究[D];电子科技大学;2014年
8 王从磊;可压缩流与充气薄膜结构耦合作用流场特性[D];南京航空航天大学;2015年
9 郝桂杰;射频集成纳米软磁薄膜的性能和应用研究[D];电子科技大学;2015年
10 赵昊岩;溶液法制备有机晶态薄膜及其晶体管特性研究[D];清华大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李敏;共掺杂LiNbO_3薄膜铁磁性铁电性能的研究[D];天津理工大学;2015年
2 张创立;纳米α-Fe_20_3/Ti0_2薄膜的制备及其光解水制氢研究[D];天津理工大学;2015年
3 王翠娟;B位异价元素掺杂BiFeO_3薄膜的制备与性能研究[D];山东建筑大学;2015年
4 阿立玛;掺铈与掺铬对于铁酸铋薄膜铁电性影响的研究[D];内蒙古大学;2015年
5 石璐丹;电沉积制备硫族电池薄膜及其性能研究[D];山东建筑大学;2015年
6 张美杰;射频磁控溅射制备金属/CrN薄膜及其特性研究[D];延边大学;2015年
7 王艳艳;液相法制备Ti0_2和Cu_2S薄膜的摩擦学性能的研究[D];青岛理工大学;2015年
8 台运东;高功率脉冲磁控溅射技术制备Ti-Cu薄膜及血小板粘附件为[D];西南交通大学;2015年
9 张旭;有机/无机杂化钙钛矿薄膜的制备及其性能研究[D];内蒙古大学;2015年
10 张帅拓;多弧离子镀制备TiN/TiCrN/TiCrAIN多层硬质膜的研究[D];沈阳大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026