2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、銅鋅錫硫(CZTS)薄膜,由于其組成元素 Cu、Zn、Sn、S在地球上含量豐富、無毒害,且與太陽光吸收材料相配的1.5 eV的禁帶寬度,吸收系數(shù)高達104 cm-1,可用作薄膜太陽電池的吸收材料。
  本文采用電沉積法在FTO導電玻璃基底上沉積出了CZTS薄膜,以硫酸銅,硫酸鋅,硫酸亞錫和硫代硫酸鈉為主鹽,作為Cu、Zn、Sn、S元素的來源,檸檬酸鈉作絡合劑,通過單因素實驗研究電解液中各組分的濃度,熱處理溫度,沉積電位和pH值等條

2、件對CZTS薄膜性能的影響,進而優(yōu)化實驗,得到最佳薄膜。最佳實驗條件為:硫酸銅濃度0.010 mol/L、硫酸鋅濃度0.050 mol/L、硫酸亞錫濃度0.050 mol/L、硫代硫酸鈉濃度0.50 mol/L、檸檬酸鈉濃度0.20 mol/L、pH值為4.00、沉積電位1.4 V、沉積時間15 min、熱處理溫度500℃。同時,采用電化學工作站測試得到了沉積Cu-Zn-Sn-S四元合金的循環(huán)伏安曲線,根據(jù)曲線圖的氧化-還原峰研究了CZ

3、TS薄膜的機理。
  CZTS薄膜半導體材料作為電池的吸收層,如果要得到完整的電池裝置,我們必須選擇一種適合作電池緩沖層的半導體材料,本文我們選擇了一種廉價且無毒害的半導體材料ZnS作為電池的緩沖層,并采用電沉積法制備ZnS薄膜。最后,我們將CZTS薄膜和ZnS薄膜制作成太陽能電池組件,并使用電化學工作站對其進行測試,得到Voc、Isc值,通過計算得到電池的效率。
  通過光譜分析和線性掃描法研究薄膜的光電性能,利用 XRD

4、對薄膜的組成及結構進行表征;使用SEM和AFM對薄膜的表面結構進行分析;采用XPS對薄膜的化學狀態(tài)進行表征。結果表明,熱處理后的CZTS薄膜的禁帶寬度為1.5 eV,得到光電曲線偏移率為35.23%;其表面更加均勻、致密且結晶度有所提高;并有CZTS晶相存在;最佳條件下制備的電池的效率為1.5565×10-2%;熱處理后的ZnS薄膜的表面結構發(fā)生的改變,且結晶度有所提高;通過EDS和XRD的表征分析可知,薄膜中除了含有ZnS外,還有Zn

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