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《氧化鋅基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜電極的制備及其光電性質(zhì)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、分類號(hào)：?jiǎn)挝淮a：10140密級(jí)：公開(kāi)學(xué)號(hào)：4031531759碩士學(xué)位論文氧化鋅基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜電極的制備及其光電性質(zhì)論文題目：研究PreparationofThinFilmElectrodeswithZincOxide-basedSemiconductorHeterostructuresandTheirPhotoelectric英文題目：ConversionProperties論文作者：原春雪指導(dǎo)教師：宋溪明教授專業(yè)：無(wú)機(jī)化學(xué)完成時(shí)間：二〇一八年五月申請(qǐng)遼寧大學(xué)碩士學(xué)位論文氧化鋅基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)薄膜電極的制備及其光電性質(zhì)研究PreparationofThinFilmElect
2、rodeswithZincOxide-basedSemiconductorHeterostructuresandTheirPhotoelectricConversionProperties作者：原春雪指導(dǎo)教師：宋溪明教授專業(yè)：無(wú)機(jī)化學(xué)答辯時(shí)間：2018年5月29日摘要摘要半導(dǎo)體光電材料利用太陽(yáng)能進(jìn)行光催化及光電轉(zhuǎn)換，被廣泛認(rèn)為是一種有前途的利用可再生資源的方法。半導(dǎo)體光電材料對(duì)光的吸收，光生電荷的遷移、分離和復(fù)合影響著太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能以及電能的轉(zhuǎn)換效率。在傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料中，ZnO因具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、來(lái)源豐富、成本低、良好光電特性、很強(qiáng)的光捕獲能力和良好的光生空穴溢出能力成為了研究最
3、多的半導(dǎo)體光電材料之一。然而，ZnO帶隙寬（3.37eV），主要吸收紫外光，未能將可見(jiàn)光行之有效的利用，這制約著光電轉(zhuǎn)換效率的提高。所以，尋找窄帶隙半導(dǎo)體修飾ZnO構(gòu)成復(fù)合體系，可以對(duì)可見(jiàn)光有效利用，有益于光電轉(zhuǎn)換性能的提高。本文設(shè)計(jì)合成了ZnO/CuO和ZnO/Ag3CuS2復(fù)合光電極，利用光電流測(cè)試及光伏技術(shù)，平帶電位，循環(huán)伏安（CV），微分脈沖伏安（DPV）測(cè)試研究了所得樣品的光電和光催化性能。討論了光生電子的傳輸機(jī)理，主要研究工作為：1.以氟摻雜的二氧化錫（FTO）導(dǎo)電玻璃為基底，水熱合成法制得了ZnO納米棒陣列（NRs），進(jìn)而經(jīng)過(guò)電化學(xué)沉積法并經(jīng)過(guò)退火后，制備了ZnO/Cu
4、O光電化學(xué)（PEC）電池結(jié)構(gòu)單元。CuO作為一種p型窄禁帶敏化劑，可以使n型ZnO響應(yīng)可見(jiàn)光，并通過(guò)建立p-n異質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)光生電荷載流子的分離。通過(guò)模擬太陽(yáng)光（AM1.5）和單一ZnO、CuO薄膜的比較，詳細(xì)研究了ZnO/CuO的光電轉(zhuǎn)化和光催化甲醛氧化反應(yīng)。此外，依據(jù)平帶電位，通過(guò)理論分析，得到了p-n非均勻界面的能級(jí)圖。2.水熱法制備了ZnONRs，之后經(jīng)過(guò)離子交換過(guò)程得到ZnO/Ag3CuS2納米復(fù)合物，利用掃描電鏡、XRD、紫外可見(jiàn)光漫反射光譜等手段對(duì)樣品形貌表征。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試，可知將三元半導(dǎo)體Ag3CuS2與ZnO復(fù)合后，光電流有所提高，證明ZnO/Ag3CuS2擁有良
5、好的光電轉(zhuǎn)換性能。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)電池，半導(dǎo)體光電材料，異質(zhì)結(jié)構(gòu)，能帶結(jié)構(gòu)，光電催化IAbstractABSTRACTSemiconductorphotoelectricmaterialsusesolarenergyforthephotocatalysisandphotoelectricconversion,whichiswidelyseenasapromisingapproachtotheuseofrenewableresources.Thesolarenergyconvertstochemicalenergyandconversionefficiencyofelectricalene
6、rgyareaffectedbytheabsorptionoflightandthemigration,separation,recombinationofphotoelectricchargeofsemiconductorphotoelectricmaterials.Intraditionalsemiconductormaterials,ZnOwithstablechemicalperformance,widelysources,lowcost,excellentphotoelectricproperties,strongabilitytocapturelightandagooda
7、bilitytocapturethelightholeoverflowabilityisstudiedwidely.Nevertheless,duetowidebandgapofZnO(3.37eV),itmainlyabsorbtheultravioletlightandcannoteffectivelyusevisiblelight,whichrestrictedtheimprovementofphotoelectricconversioneffici
