硕士学位论文_Si基ZnO——维纳米结构光伏器件制备及光电性能研究

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1、动ff年b月世日‘。’◆’}。’’3L■厂学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学

2、位论文属于不保密吵。学位论文作者签名：错、呈如ff年‘月心日指导教师签名：鹏碣磅二pff年多月／3-日姓2011年5月江苏大学硕士学位论文摘要ZnO一维纳米材料因其优异的光电性质成为当前ZnO材料研究中的热点之一。本论文分别利用水热法和化学气相沉积法(C=vD)制备出高质量ZnO纳米棒及其阵列结构，并对ZnO．和ZnO纳米棒／Si的结构和光电性质进行了研究，对ZnO基异质结型光伏器件做了初步的探索。具体研究内容如下：(1)采用CVD法，未使用金属催化剂，在Si基底上制备了ZnO纳米阵列，研究了不同氧流量和生长温度对ZnO纳米结构

3、形貌的影响，并利用XRD、SEM等测试手段，分析了ZnO一维纳米阵列的生长机理，确定适合ZnO一维纳米棒阵列生长的参数，初步实现CVD法制备ZnO一维纳米阵列的可控生长。(2)采用两步水热法来制备ZnO一维纳米结构。首先采用溶胶——凝胶法在Si衬底上旋涂一层ZnO晶种层；然后利用硝酸锌／六次甲基四胺的溶液，在涂覆了ZnO晶种层上制备出形貌为六棱柱、端面平整的ZnO纳米棒阵列，并通过改变工艺参数，来研究各参数对制备的ZnO纳米棒形貌的影响。(3)制备了ZnO纳米棒／Si异质结构光伏器件。通过测量反射率、伏安特性曲线和吸收光谱曲线，

4、对制备出的ZnO纳米棒／Si异质结型太阳能电池器件的光电响应性能进行了测试研究。测试结果表明开路电压和短路电流的提高与纳米棒排列有关，同时测得器件反射率为5％，光电转化率为2．6％，填充因子为43％。关键词：ZnO纳米棒阵列，水热法，CVD法，ZnO异质结光伏器件Si基ZnO一维纳米结构光伏器件制备及光电性能研究Ⅱ江苏大学硕士学位论文One。dimensionalZnOnanostructuresareoneoftheresearchhotspotsatpresentreseach，duetoitsexcellentoptica

5、landelectricalproperties．Inthisthesis，onedimensionalZnOnanosturcturesissynthesizedbyhydrothermalmethodandchemicalvapordepositionmethodrespectively．Thestructural，opticalandelectronicpropertiesofself-assembledZnOarraynanostructuresisinvestigated．ThepropertiesofZnOheter

6、ojunctionphotovoltaicdevicesisexplored．Thedetailsareasfollows：(1)StudytheinfluenceofthetemperatureandoxygenpressurechangedonthemorphologyofZnOnanostructures．Theresultsindicatethatwiththechangeoftemperatureandoxygenpressure，themorphologyofZnOnanostructurewillchangereg

7、ularly．Basedonthis，thebestpreparedparametersforZnOnanorodarraysareobtained．Growthmechanismofwell-alignedZnOnanorodisresearchedbytakingSEMandXRDastestandanalysismethods．(2)Theexperimentiscarriedoutmainlyintwosteps．ThefirststepistocoattheSisubstratewithaZnOseedlayerusi

8、ngsol-geltechnique．TheSisubstrateisthenspincoatedwiththeprecursorsolutionanddriedonahotplate．ThesecondstepistodepositeZnOnanorodson