CdTe薄膜的制备和性质研究

发布时间：2017-04-17 03:05

  本文关键词：CdTe薄膜的制备和性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着能源消费的持续增长以及雾霾等环境问题的日益严峻,我国太阳能储量丰富且分布广泛,我国政府将新能源的开发和应用列为国家战略性新兴产业。太阳能电池是新能源应用最具代表性的光伏发电系统的核心环节。CdTe材料是制备太阳能电池理想的材料。在众多的CdTe合成方法中,电化学与其他方法相比有着易控制、可调节等优势。常规的电化学方法制备CdTe薄膜采用TeO2作为碲源,Cd(Ⅱ)与Te(Ⅳ)的浓度比一般大于10。本论文主要利用可溶性碲盐Na2TeO3替代TeO2作为碲源在柔性金属Mo衬底上合成CdTe薄膜。主要内容包括：本论文成功利用可溶性碲盐Na2Te03电化学方法制备CdTe薄膜样品,XRD图谱和XPS图谱表明CdTe薄膜样品为立方相且晶格参数、元素价态等与CdTe的理论值一致。本文研究可溶性碲盐Na2Te03浓度对薄膜性质的影响,并分析Cd(II):Te(IV)的浓度比分别为2和4时对薄膜性质的影响。实验结果表明低浓度可溶性碲盐制备的原生薄膜是由颗粒构成的且制备的原生薄膜相对光滑,低浓度制备的薄膜经过退火处理后呈多孔状并且薄膜的结晶性降低。低浓度制备的原生薄膜Cd与Te比例较高而经过退火处理后薄膜的Cd与Te元素比例相同且接近1。结合循环伏安法和实验观察初步推测薄膜的生长机理为3D岛状。通过紫外可见光谱测量薄膜的光学带隙为1.49eV,与CdTe带隙的理论值一致,同时不同浓度制备的薄膜光学带隙相同。制备的薄膜可以应用于CdS/CdTe异质结太阳能电池。
【关键词】：CdTe薄膜 电化学 循环伏安法 结构表征 光学性质
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-32
• 1.1 引言9
• 1.2 光伏简介9-15
• 1.2.1 光伏发展的历史9-10
• 1.2.2 光伏市场的发展10-11
• 1.2.3 太阳能电池的工作原理11-15
• 1.2.3.1 工作原理11-13
• 1.2.3.2 工作参数13-15
• 1.3 太阳能电池的分类15-21
• 1.3.1 Si太阳能电池17-18
• 1.3.2 多元化合物薄膜太阳能电池18-20
• 1.3.3 有机物太阳能电池20
• 1.3.4 染料敏化太阳能电池20-21
• 1.4 CdTe薄膜太阳能电池21-27
• 1.4.1 CdTe材料21-22
• 1.4.2 CdTe薄膜太阳能电池22-24
• 1.4.3 制备CdTe薄膜的方法24-27
• 1.5 选题的意义27-28
• 参考文献28-32
• 第2章 CdTe薄膜的制备32-41
• 2.1 引言32-33
• 2.2 实验过程33-37
• 2.2.1 Te源的选择33-34
• 2.2.2 电极的选择34-36
• 2.2.3 实验步骤36-37
• 2.3 样品表征方法37-39
• 参考文献39-41
• 第3章 CdTe薄膜性能的表征41-53
• 3.1 循环伏安法(Cyclic voltammogram,CV)41-43
• 3.2 XRD分析(X-ray diffraction,XRD)43-44
• 3.3 X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)44-46
• 3.4 可溶性碲盐浓度的影响46-48
• 3.4.1 AFM分析46-47
• 3.4.2 退火的影响47
• 3.4.3 生长机理47-48
• 3.5 光学性质48-52
• 3.5.1 紫外可见吸收光谱(Ultraviolet-visible spectroscopy,UV-vis)48-49
• 3.5.2 光致发光(Photoluminescence,PL)49-51
• 3.5.3 拉曼(Raman)51-52
• 参考文献52-53
• 第4章 总结53-54
• 硕士期间发表论文与获得荣誉54-55
• 致谢55-56

【参考文献】

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1 V.M.Nikale;S.S.Shinde;C.H.Bhosale;K.Y.Rajpure;;Physical properties of spray deposited CdTe thin films:PEC performance[J];半导体学报;2011年03期

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本文编号：312255