極化電場對PZT鐵電薄膜材料光伏效應(yīng)的影響研究.pdf

1、隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，Si系、化合物系、鐵電系等各種新型光伏材料不斷被研究開發(fā)，成為新能源材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。其中，鐵電材料具有獨(dú)特的反常光牛.伏打效應(yīng)，具有較大的開路電壓，展現(xiàn)出獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢。但是其光電轉(zhuǎn)換效率非常有限，成為制約其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本研究針對鐵電光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率的改善這一問題展開，采用溶膠-凝膠法，以醋酸鉛、乙酰丙酮鋯和鈦酸丁酯等為原料，制備多晶鋯鈦酸鉛Pb（Zr0.4Ti0

2、.6）O3（文中簡稱PZT）鐵電薄膜，結(jié)合XRD、光伏性能測試、UV—Vis.吸收譜等性能表征手段對PZT鐵電薄膠進(jìn)行了相關(guān)研究，主要針對以鎳酸鑭（LaNiO3）為底電極的PZT鐵電薄膠和ZnO/PZT復(fù)合薄膜的制備，以及極化電場對其光伏特性的改善進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：
　?。?）、采用摩爾比為Pb：Zr：Ti=1.1：0.4：0.6的化學(xué)計量比制備PZT薄膜，經(jīng)650℃高溫?zé)崽幚?h后，可獲得具有良好光電性能的PZT薄膜，其光電

3、轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到1.13×10-4％。在此基礎(chǔ)上，采用溶膠凝膠法制備ZnO/PZT復(fù)合薄膜，其光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到3.86×10-3%，相比PZT鐵電薄膜可以提高30倍左右。
　?。?）、采用不同的極化電場對PZT鐵電薄膜進(jìn)行極化處理，在+10V極化時，PZT鐵電薄膜可獲得最高的光電轉(zhuǎn)換效率1.17×10-3%，相比未極化狀態(tài)提高10倍左右。
　?。?）、采用不同的極化電場對ZnO/PZT復(fù)合薄膜進(jìn)行極化處理，在+10V極化