PVB-CuFeS2光電復合材料的制備及性能的研究.pdf

1、無機半導體材料/高分子樹脂復合材料，既具有高分子樹脂優(yōu)良附著力、成膜性以及柔韌性，同時也兼有無機半導體良好的光電性能和熱穩(wěn)定性。用這種復合材料制備的薄膜太陽能電池，滿足易加工、穩(wěn)定、高效的要求，應用前景非常廣闊。為此本論文以PVB樹脂，CuFeS2為研究對象，旨在制備出易加工，價格便宜，熱穩(wěn)定性高、光學性能優(yōu)良的PVB/CuFeS2光電復合材料。
　　首先，采用熱溶劑法，通過控制不同溫度和濃度制備出CuFeS2納米晶體。實驗結(jié)果發(fā)

2、現(xiàn)，隨著硫酸亞鐵濃度的改變，合成物質(zhì)的性能也隨著改變。當硫酸亞鐵的濃度為15ml時候，成片狀晶體，顆粒形貌較好，結(jié)晶度高，分散均勻，吸光強度高，導電率較好，電阻率為24.7(Ω·m)，能帶寬度為0.89eV。溫度對晶體性能影響也非常明顯。溫度上升到210℃時，雜峰較少，并且峰窄而尖銳，片狀晶體最明顯，堆砌緊密，導電性較好，吸收強度最強，吸收峰出現(xiàn)了明顯的紅移，能帶寬度0.76eV比較接近于純的CuFeS2納米晶粒的能帶寬度。
　　

3、其次，本論文通過摻雜的方法來改變CuFeS2的形貌結(jié)構(gòu)，來獲得最佳的晶體組織。隨著摻雜量的改變，晶體組織形貌和結(jié)構(gòu)也隨著改變，摻雜后的晶體形貌較無摻雜的好。氯化鈉摻雜CuFeS2納米晶，得出摻雜最佳值為0.1g，形成柱狀晶體，結(jié)晶度最強，結(jié)晶形貌規(guī)整，顆粒大小均勻，晶粒尺寸平均為為44.2nm，吸光強度好。CTAB的加入并沒改變晶體結(jié)構(gòu)。最優(yōu)添加量為0.3g時，29.5°處衍射強度最高，生成物分散性最好，顆粒大小均一，導電率和吸光性能也

4、是最佳。
　　最后將PVB和CuFeS2在助劑的作用下，通過機械的攪拌形成復合材料薄膜。得知 PVB的加入拓寬了CuFeS2晶體吸收范圍。最佳PVB添加量為2g，出現(xiàn)了兩個特征吸收峰，分別為200nm-400nm的紫外吸收峰，以及800nm附近的紅外吸收峰。PVB和CuFeS2晶體只是簡單的物理混合，而非化學復合，這都很好的保留了兩者的化學物理特性，并沒有改變CuFeS2晶體的化學結(jié)構(gòu)。PVB含量的加入能夠提高復合材料薄膜的附著力