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1、中图分类号：TB34单位代码：11414学号：2013216059题目黄铁矿FeS2微纳米材料的合成与性能研究学科专业材料科学与工程研究方向腐蚀与防护硕士生吴坚指导教师郑树启教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明郑重声明:本硕士学位论文是作者个人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个
2、人和集体,均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。作者銮各吴坚∷日期ir、叼:∶7口`冫导师签名:日期:冫。l叼`bI￡硕士学位论文版权使用授权书∷本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学(北京)学位论文版权使用的有关规定,使用方式包括但不限手:学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版;允许学位诊文被耷阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部球部分内容,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文;可以将本学位论文的全部
3、或部分内容编入有关数据库进行检索:本学位论文属于保密范围,保密期限⊥年,解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容,必须征得导师书面同意,且须以中国石油大学(北京)为第一署名单位。?作者签名:日期:立¤l叼`;(〖导师签名:日期:亠J∫-t占、叼-I-摘要摘要近年来，传统能源的大规模开发利用以及消耗这些能源所带来的气候变化和环境破坏等问题持续威胁着人类的可持续发展，目前太阳能电池得到大力发展，其关键问题是寻找合适的制备太阳能电池的材料。黄铁矿FeS2具有合适的禁带宽度、高的
4、光吸收系数，且其储量丰富、无污染，因此受到了广泛关注。前期的研究表明，人工合成黄铁矿仍然存在诸多问题，例如杂质及过渡相难以去除，产物粒径大、不均匀，薄膜表面结构畸变以及制备工艺繁琐复杂等。针对目前国内外对黄铁矿材料的研究现状，本文从以下几个方面进行了研究：利用一种较新颖的微波辅助加热法合成了纯相的黄铁矿FeS2微球，产物形貌均匀、结晶度高，实验证实了其具有较好的光吸收性能，表面活性剂对产物的晶型、形貌及性能都有较大的影响，相对长的反应时间有利于产物形成均匀的光滑表面。此种合成方法相比传统反应釜加热法更
5、快速简便，易于得到形貌及性能好的黄铁矿FeS2产物。对单一的FeS前驱体采用两种不同的合成工艺制备出黄铁矿FeS2，在三口烧瓶合成法中，实验研究了铁硫源比例以及反应物浓度对FeS2纳米晶晶型、形貌及性能的影响。在反应釜合成法中，对获得的堆叠状FeS2微粒的反应机理以及乙二胺在产物形成过程中起的作用进行了探讨。通过对简单前驱体的制备，降低了实验成本，简化了操作过程，对黄铁矿FeS2的多形貌制备提供了一种有效的方法。将本文中制备出的FeS2纳米晶敏化TiO2薄膜，进一步组装成纳米晶敏化太阳能电池，测试了敏
6、化对电池性能的影响以及不同丝网印刷次数引起的FeS2/TiO2复合薄膜厚度差异对电池性能的影响。结果表明FeS2敏化会提高电池的光电性能，且开路电压和短路电流密度都随厚度的增加呈先增后减的趋势。关键词：FeS2；液相制备；太阳能电池；光电性能-II-ABSTRACTSynthesisandthepropertystudyofpyriteFeS2micronanomaterialsABSTRACTInrecentyears,asthelargescaledevelopmentandutilization
7、oftraditionalenergies,problemslikeclimatechangeandenvironmentaldamagearethreateningthesustainabledevelopmentofhuman.Nowsolarcellsaredevelopingfast,andthekeyproblemistoseekappropriatematerialswhichusedtopreparesolarcells.PyriteFeS2hasattractedconsiderabl
8、einterestsasapromisingphotovoltaicapplicationmaterialbecauseofitssuitablebandgap,highlightabsorptioncoefficient,vastabundanceandnontoxicity.EarlyresearchesshowthattherearestillsomeproblemswhensynthesizingpyriteFeS2,forexample,imp
