近空間升華法CdTe薄膜及其在太陽電池中的應(yīng)用.pdf

1、本論文采用近空間升華法制備了CdTe薄膜，并對(duì)其性能及其在量子點(diǎn)敏化太陽電池中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。使用X-射線能譜儀(EDS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)(UV-Vis-NIR)研究了源溫度、源與襯底的距離對(duì)所制備的CdTe薄膜的化學(xué)組成、表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)和直接帶隙的影響，并使用電化學(xué)工作站研究了CdTe薄膜的對(duì)多硫電解質(zhì)的催化氧化還原活性。然后制備了CdS/CdSe量子點(diǎn)共敏化Ti

2、O2光陽極，并將所制備的CdTe薄膜用作對(duì)電極，以S22-/OH-/S2-體系作為電解質(zhì)溶液組裝成相應(yīng)的量子點(diǎn)敏化太陽電池，并測(cè)試了電池的光伏性能。
　　 在源與襯底的距離為10 mm、沉積時(shí)間為40 min、源溫度為650℃和700℃時(shí)，所制備出的CdTe薄膜均符合化學(xué)計(jì)量比，并沿著(111)方向擇優(yōu)生長(zhǎng)，其禁帶寬度約為1.43 eV;且源溫度為700℃時(shí)，薄膜的表面致密、均勻、無裂痕，其衍射峰強(qiáng)度更強(qiáng)，結(jié)晶程度更好，晶粒尺寸

3、明顯大于源溫度為650℃時(shí)的晶粒尺寸。當(dāng)源溫度為700℃、沉積時(shí)間為40 min、源與襯底的距離分別為5mm、10mm和15mm時(shí)，所制備的CdTe薄膜也符合化學(xué)計(jì)量比，沿著(111)方向擇優(yōu)生長(zhǎng)，其禁帶寬度也約為1.43 eV;但其衍射峰強(qiáng)度變化依次為5mm＞10 mm＞15 mm，表明CdTe薄膜的結(jié)晶程度隨著源與襯底距離的增加而減弱;與源與襯底距離為5 mm和10 mm時(shí)所制備的CdTe薄膜表面致密情況相反，源與襯底距離為15mm

4、時(shí)所制備的CdTe薄膜表面疏松、顆粒很小且孔隙很大。保持源與襯底距離為5mm、沉積時(shí)間為40 min不變，使用三種不同的源溫度700℃、650℃、600℃來制備CdTe薄膜，利用電化學(xué)阻抗譜分析其對(duì)氧化還原電對(duì)S22-/S2-的催化氧化還原活性，發(fā)現(xiàn)界面?zhèn)鬏旊娮鑂ct分別為1458Ω、1378Ω、977Ω，電子重組時(shí)間分別為τa=0.0321 s，τb=0.01578 s，τc=0.00877 s，所組裝的量子點(diǎn)敏化太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效