Cu 2 O/TiO 2 异质结薄膜的制备及其光电性能的研究
发布时间：2021-10-29 07:40
Ti O2作为一种常见的半导体材料,具有绝缘体及金属材料不具有的优点（热敏性、光电特性和掺杂特性等）,在太阳能电池、光催化水解、生物医学、废水处理、土壤净化、重金属的去除、食品和化妆品工业中都有巨大的潜力。然而,禁带宽度宽及光生电子-空穴容易复合的缺点大大限制了TiO2在太阳能电池中的广泛应用。本文采用Cu2O窄禁带半导体对TiO2进行复合,研究制备工艺和Cu2O形貌对异质结薄膜光电性能的影响,主要内容如下:采用水热的方法成功制备了TiO2纳米片,制备好的Ti O2纳米片需要在450℃条件下退火2 h,XRD结果显示实验制备的TiO2纳米片为锐钛矿相结构,光学性能测试显示TiO2纳米片几乎不吸收可见光,光电化学测试显示纯TiO2纳米片在可见光光照下产生的光电流值0.048μA/cm2。用Cu2O窄禁带半导体对TiO2...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)晶体硅太阳能电池；(b)薄膜太阳能电池Fig.1-1(a)Crystallinesiliconsolarcells;(b)thin-filmsolarcell
晶格常数/nmb=0.3776 b=0.4548 b=0.918c=0.9486 c=0.2953 c=0.515相对密度(g/cm3) 3.8 4.2 4.12熔点(℃) 转变成金红石 1800-1875 转变成金红石介电常数 48 114(90℃) 78莫氏硬度 5.5-6 6-7 5.5-6.2.2 TiO2的主要结构二氧化钛，分子式 TiO2，自然界中主要存在三种同素异形体，锐钛矿型、金红石板钛矿型，如图 1-2 所示，三种晶型中金红石型是最为稳定的，锐钛矿型在室温和状态下较稳定，在高温条件下，转变成金红石相的 TiO2，而且转变不可逆，金红石iO2介电常数高，硬度较大[16]。
图 1-4 磁控溅射示意图Fig. 1-4 The mechanism of magnetron sputtering method的薄膜的性能主要与溅射时间、溅射电压有关，刘、Cu2O/TiO2薄膜，并研究了不同溅射时间及不同 Cuger[23]等人通过磁控溅射的方法在薄膜上参杂 Nb 制掺杂薄膜光电性能的影响。Lindgren[24]等通过磁控溅多孔 N，结果表明，N 参杂后的 TiO2薄膜可吸收 4明显提高。Satoshi Takeda[25]等人通过磁控溅射的方为 200 ℃条件下)在含有 SiO2的玻璃上成功溅射上制备的该薄膜在紫外光照射下对甲醛等有害物质具有水溶液在高温高压下发生氧化还原反应生成所需的
【参考文献】：
期刊论文
[1]在硅基板上Cu-Cu2O/TiO2双层纳米复合型薄膜的光学和光催化性能（英文）[J]. 韩栋梁,黄家海,权龙,庞江瑞,石振基. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[2]负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吴红梅,李东昕. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[3]基于TiO2纳米管阵列的高效正面透光型染料敏化太阳能电池的制备及其光电性能（英文）[J]. 高素雯,兰章,吴晚霞,阙兰芳,吴季怀,林建明,黄妙良. 物理化学学报. 2014(03)
[4]用灯光上网[J]. 张元国. 科学24小时. 2010(11)
[5]氮硫掺杂介孔TiO2薄膜结构及其光催化性能[J]. 李辉,王金淑,李洪义,SATO Tsugio. 无机材料学报. 2009(05)
[6]纳米TiO2光催化产氢的研究进展[J]. 郑先君,付永,魏丽芳,许培援,谢冰,魏明宝. 河南化工. 2007(02)
[7]CeO2包覆对TiO2传感器材料的氧敏性能的影响[J]. 张梅,魏志锋,杜雪岩,张海军,李文超. 稀有金属. 2001(01)
[8]TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用[J]. 沈伟韧,赵文宽,贺飞,方佑龄. 化学进展. 1998(04)
博士论文
[1]黑硅与黑硅太阳电池的制备与性能研究[D]. 岳之浩.南京航空航天大学 2013
[2]TiO2纳米管阵列的可控制备及其光电转化性能研究[D]. 解玉龙.兰州大学 2012
[3]二氧化钛表面功能化及应用研究[D]. 刘于民.江苏大学 2011
[4]TiO2基纳米材料制备及光催化降解气相甲苯的研究[D]. 邹学军.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]CdSe/TiO2异质结薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 徐哲.太原理工大学 2016
[2]纳米TiO2对合成革用水性聚氨酯结构与性能的影响研究[D]. 吴东秋.陕西科技大学 2013
[3]TiO2纳米管阵列可控制备及其改性研究[D]. 袁宝.合肥工业大学 2013
[4]添加纳米Ag-TiO2抗菌剂对树脂基托抗菌性及其机械性能影响的研究[D]. 葛亚丽.佳木斯大学 2012
[5]过渡金属氧化物/介孔SiO2复合薄膜的制备及其表面自洁净特性研究[D]. 陈佩仪.华南理工大学 2011
本文编号：3464249
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)晶体硅太阳能电池；(b)薄膜太阳能电池Fig.1-1(a)Crystallinesiliconsolarcells;(b)thin-filmsolarcell
晶格常数/nmb=0.3776 b=0.4548 b=0.918c=0.9486 c=0.2953 c=0.515相对密度(g/cm3) 3.8 4.2 4.12熔点(℃) 转变成金红石 1800-1875 转变成金红石介电常数 48 114(90℃) 78莫氏硬度 5.5-6 6-7 5.5-6.2.2 TiO2的主要结构二氧化钛，分子式 TiO2，自然界中主要存在三种同素异形体，锐钛矿型、金红石板钛矿型，如图 1-2 所示，三种晶型中金红石型是最为稳定的，锐钛矿型在室温和状态下较稳定，在高温条件下，转变成金红石相的 TiO2，而且转变不可逆，金红石iO2介电常数高，硬度较大[16]。
图 1-4 磁控溅射示意图Fig. 1-4 The mechanism of magnetron sputtering method的薄膜的性能主要与溅射时间、溅射电压有关，刘、Cu2O/TiO2薄膜，并研究了不同溅射时间及不同 Cuger[23]等人通过磁控溅射的方法在薄膜上参杂 Nb 制掺杂薄膜光电性能的影响。Lindgren[24]等通过磁控溅多孔 N，结果表明，N 参杂后的 TiO2薄膜可吸收 4明显提高。Satoshi Takeda[25]等人通过磁控溅射的方为 200 ℃条件下)在含有 SiO2的玻璃上成功溅射上制备的该薄膜在紫外光照射下对甲醛等有害物质具有水溶液在高温高压下发生氧化还原反应生成所需的
【参考文献】：
期刊论文
[1]在硅基板上Cu-Cu2O/TiO2双层纳米复合型薄膜的光学和光催化性能（英文）[J]. 韩栋梁,黄家海,权龙,庞江瑞,石振基. 稀有金属材料与工程. 2015(08)
[2]负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吴红梅,李东昕. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[3]基于TiO2纳米管阵列的高效正面透光型染料敏化太阳能电池的制备及其光电性能（英文）[J]. 高素雯,兰章,吴晚霞,阙兰芳,吴季怀,林建明,黄妙良. 物理化学学报. 2014(03)
[4]用灯光上网[J]. 张元国. 科学24小时. 2010(11)
[5]氮硫掺杂介孔TiO2薄膜结构及其光催化性能[J]. 李辉,王金淑,李洪义,SATO Tsugio. 无机材料学报. 2009(05)
[6]纳米TiO2光催化产氢的研究进展[J]. 郑先君,付永,魏丽芳,许培援,谢冰,魏明宝. 河南化工. 2007(02)
[7]CeO2包覆对TiO2传感器材料的氧敏性能的影响[J]. 张梅,魏志锋,杜雪岩,张海军,李文超. 稀有金属. 2001(01)
[8]TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用[J]. 沈伟韧,赵文宽,贺飞,方佑龄. 化学进展. 1998(04)
博士论文
[1]黑硅与黑硅太阳电池的制备与性能研究[D]. 岳之浩.南京航空航天大学 2013
[2]TiO2纳米管阵列的可控制备及其光电转化性能研究[D]. 解玉龙.兰州大学 2012
[3]二氧化钛表面功能化及应用研究[D]. 刘于民.江苏大学 2011
[4]TiO2基纳米材料制备及光催化降解气相甲苯的研究[D]. 邹学军.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]CdSe/TiO2异质结薄膜的制备及其光电性能研究[D]. 徐哲.太原理工大学 2016
[2]纳米TiO2对合成革用水性聚氨酯结构与性能的影响研究[D]. 吴东秋.陕西科技大学 2013
[3]TiO2纳米管阵列可控制备及其改性研究[D]. 袁宝.合肥工业大学 2013
[4]添加纳米Ag-TiO2抗菌剂对树脂基托抗菌性及其机械性能影响的研究[D]. 葛亚丽.佳木斯大学 2012
[5]过渡金属氧化物/介孔SiO2复合薄膜的制备及其表面自洁净特性研究[D]. 陈佩仪.华南理工大学 2011
本文编号：3464249
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