sb_2s_3薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用

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1、：７分类编号：单位代码１０１６：密级：学号２０１４１３０００２渤淼大縻硕士学位论文Ｓｂ２Ｓ３薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用论文题目：ＰｒｅａｒａｔｉｏｎｏｆＡｎｔｉｍｏｎＳｕｌｆｉｄｅＴｈｉｎＦｉｌｍｓａｎｄｐｙＴｈｅｉｒＡｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＳｏｌａｒＣｅｌｌｓｐｐ作者姓名：谭森指导教师：张丽娜副教授专业名称：凝聚态物理研究方向：材料方向学院年级：新能源学院２０１４级完成日期２０１７：年６月渤海大学研究生学院原创性声明导下进行的研宄工作和取得本人郑重承诺：所

2、呈交的硕士学位论文是本人在导师指，本论文不包含其他个人或集体的研宄成果。尽我所知，除了文中己经注明引用的内容外ｆ均已在文中以己经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研宂做出重要贡献的个人和集体明的法律结果由本人承担。明确方式标明。本人完全意识到本声论文作者签名１聲Ｉ日期：＞Ｗ７年６／円＞关于硕士论文使用授权的说明？学位论文作者完全了解渤海大学有关保留、使用学位论文的规定，即．研宄生在校攻读学位期间进行论文工作的知识产权单位属于渤海大学．渤海大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阋和借阅。本文作者授权渤海大学

3、可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采用影印、缩印、扫描或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后遵守此规定）。保密口，在年解密后适用本授权书。本论文属于“不”保密ｋＵ适用本授权书。（请在□内打Ｖ）论文作者签名：指导教师签名：曰期：ｗ？！？年６月曰曰期：＞／？年／月曰０Sb2S3薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用[摘要]硫化锑(Sb2S3)是一种V-Ⅵ族硫化物半导体，毒性低且价格便宜。Sb2S3吸5-1光系数(α≈10cm)较高，带隙宽度(1.5-2.2eV)适

4、中，覆盖了大部分可见光光谱，因此被视为最有希望得到广泛应用的太阳能电池材料之一。目前，Sb2S3薄膜大多作为吸收层或过渡层应用于有机-无机杂化太阳能电池，已获得了7.5%的光电转换效率。其制备方法主要为化学浴沉积法，但该方法得到的多为非晶态或颗粒膜，存在较多缺陷，限制其效率的进一步提高。因此开发一种晶化良好、结构新颖且简单低耗的Sb2S3薄膜的制备方法对探索其太阳能电池应用具有重要意义。本文采用简单的水（溶剂）热方法在ITO衬底上制备结晶质量良好、形貌新颖的Sb2S3薄膜，并组装了Sb2S3薄膜太阳能电池。具体内容如下：(1)细胞状Sb2S3薄膜的制备及其光电性能研究。采用溶

5、剂热法使用乙醇和去离子水混合溶液作为溶剂，结合热处理过程制备Sb2S3薄膜。分析了反应时间、温度以及醇水比例等条件对薄膜晶体结构及形貌的影响，并探讨了薄膜的生长机理。研究结果表明，Sb2S3薄膜的带隙宽度为1.6~1.7eV，在可见光范围内具有良好的光吸收性能；光电化学测试结果也显示Sb2S3薄膜具有优良的光电特性，适宜作为太阳能电池材料。(2)网状Sb2S3薄膜的制备和Sb2S3/PbS薄膜太阳能电池性能研究。本文采用简单的一步水热反应过程在ITO衬底制备网状Sb2S3晶体薄膜。Sb2S3带隙值约为2.2eV。对不同反应阶段的样品结构及形貌进行表征分析，探讨薄膜的生长机理。

6、研究结果表明反应温度和时间均影响网状薄膜的形成，PVP-K30可以控制反应速率和促进薄膜的取向生长，对网状薄膜形成起到关键作用。在此基础上，组装的Sb2S3/PbS薄膜太阳能电池结构简单、稳定性较好，光电转换效率为0.025%。[关键词]：纳米材料；硫化锑薄膜；水(溶剂)热法；太阳能电池IPREPARATIONANDPHOTOELECTRICPROPERTIESOFANTIMONYSULFIDETHINFILMSABSTRACTSb2S3isaV-VIsulfidesemiconductorwithlowtoxicityandlowprice.Itisoneofthemost

7、promisingmaterialsforthinfilmsolarcellsapplication，becauseithasastrongabsorption5-1coefficient(α≈10cm),andcontrollablebandgap(about1.5-2.2eV)coversthevisibleandnearIRrangeofthesolarenergyspectrum.itisconsideredthemostpromisingwidelyusedsolarcellmaterials