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《噴霧熱解法制備銅鋅錫硫薄膜及其superstate結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、101672015130008論文題目：噴霧熱解法制備銅鋅錫硫薄膜及其superstrate結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的研究ResearchonFabricationofCopperZincTinSulfide(Cu2ZnSnS4)ThinFilmsbySprayPyrolysisandApplicationforSuperstrate-typeSolarCells作者姓名：劉晟楠指導(dǎo)教師：鐘敏副教授專業(yè)名稱：凝聚態(tài)物理研究方向：太陽(yáng)能電池學(xué)院年級(jí)：新能源學(xué)院2015級(jí)完成日期：2018年6月渤海大學(xué)研究生學(xué)院噴霧熱解法制備銅鋅錫硫薄膜及其superst
2、rate結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的研究摘要銅鋅錫硫（CZTS）是一種新型的低成本薄膜太陽(yáng)能電池材料，不僅具有4-1較高的光吸收系數(shù)(>10cm)及合適的禁帶寬度(約為1.50eV)，而且其組成元素在地殼中儲(chǔ)量豐富、綠色無(wú)毒、成本低廉，因此，被認(rèn)為是替代銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池的理想吸收層材料。本論文采用噴霧熱解法制備了CZTS前驅(qū)體薄膜，通過(guò)后處理（硫化/硒化）改善薄膜的結(jié)晶性，制備了大晶粒的CZTS的CZTSSe薄膜，并組裝了相應(yīng)的器件，初步研究器件的光伏性能。本論文主要開(kāi)展了以下三個(gè)方面的工作：1.制備CZTS薄膜：論文經(jīng)過(guò)篩選，以甲醇為
3、溶劑，選擇CuCl2、ZnCl2、SnCl2及SC(NH2)2作為前驅(qū)物，溶解后得到前驅(qū)體溶液，采用噴霧熱解法制備得到CZTS前驅(qū)體薄膜。前驅(qū)膜在氮?dú)鈿夥罩型嘶鸷缶Щ鰪?qiáng)，采用XRD、Raman（包括UV-Raman）等檢測(cè)方法對(duì)薄膜進(jìn)行表征，結(jié)果表明成功制備出鋅黃錫礦結(jié)構(gòu)的CZTS薄膜。2.制備大晶粒CZTS或CZTSSe薄膜：本論文通過(guò)對(duì)CZTS前驅(qū)體薄膜進(jìn)行硫化或硒化，采用XRD、Raman（包括UV-Raman）、SEM和EDS等檢測(cè)方法對(duì)薄膜做出表征，最終顯示成功地制備出鋅黃錫礦結(jié)構(gòu)的大晶粒CZTSSe薄膜。3.器件組裝及性能測(cè)試：
4、頂襯結(jié)構(gòu)（superstratetype）的電池：結(jié)構(gòu)為FTO/CdS緩沖層/CZTS光吸收層/Au，非硫化/硒化條件下電池效率最高為1.05%（電池的有效面積為0.0907cm2）。[關(guān)鍵詞]：銅鋅錫硫；硫化；硒化；噴霧熱解；薄膜太陽(yáng)能電池IRESEARCHONFABRICATIONOFCOPPERZINCTINSULFIDE(CU2ZNSNS4)THINFILMSBYSPRAYPYROLYSISANDAPPLICATIONFORSUPERSTRATE-TYPESOLARCELLSABSTRACTCu2ZnSnS4isanewtypeofl
5、ow-costthinfilmsolarcellmaterial,notonlyhashighlightabsorptioncoefficient(>104cm-1)，butalsohastheappropriatebandgap(about1.50eV),anditsconstituentelementsintheearthareabundant,non-toxicandlowcost,therefore,itisconsideredasasubstituteabsorberforCIGSinthinfilmsolarcells.Inthi
6、sthesis,copper,zincandtinsulfurprecursorfilmswerepreparedbyspraypyrolysis.Afterthetreatment(sulfurization/selenization),thecrystallinityofthefilmswasimproved,andtheCZTSSefilmsoflargegrainCZTSwereprepared.Thecorrespondingdeviceswereassembled,andthephotovoltaicpropertiesofthe
7、deviceswerepreliminarilystudied.Thispapermainlycarriedoutthefollowingthreeaspectsofthework:1.PreparationofCu2ZnSnS4thinfilms:Afterscreening,methanol,CuCl2,ZnCl2,SnCl2andSC(NH2)2wereselectedasprecursors.TheprecursorsolutionwasobtainedafterdissolutionandtheprecursorCu2ZnSnS4t
8、hinfilmwaspreparedbyspraypyrolysis.Thecrystallizationofprecursorfilmwasenhancedaft
