纳米晶光电转换能测量

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1、题目：Bi2Fe4O9纳米晶光电转换性能测量学院：物理科学学院专业：应用物理学摘要可再生能源的日渐减少和环境污染的日益严重作为人类在21世纪面临的最大困难，越来越多的关注，太阳能安全、清洁、取之不尽。于是，人们将目光纷纷投向了太阳能。而铋铁系化合物由于其特有的结构、性能及广阔的应用前景得到各方面越来越多的关注，在可见光照射下，BiFeO3薄膜、纳米颗粒和单晶的光电性质都已被报道。本论文选择Bi2Fe4O9为研究对象，分别以NaOH和NH4OH作为沉淀剂，利用共沉淀法制备出了纯相Bi2Fe4O9纳米晶，对Bi2Fe4O9纳米晶进行了XRD

2、表征和SEM分析，并对其光电转换性能进行了研究。关键词Bi2Fe4O9光电转换共沉淀法AbstractAshumans’biggestchallengesinthe21stcentury,renewableenergyandenvironmentalpollution，whichgetmoreandmoreattention，isreducingseriously.Allkindsofrenewableenergyisalsobecomingincreasinglysuperiority,andso,peoplewilllooktoth

3、esolarenergyinsuccession.Bismuthferriteisgettingmoreandmoreattentionowingtotheirpeculiarstructure,performanceandbroadapplicationprospects.Photoconductivity/photocurrent/photovoltaiceffectshavebeenobservedinBiFeO3thinfilms,nanocubesandplate-shapedcrystalsundervisible-ligh

4、tirradiation,respectively.ThispaperchoosesBi2Fe4O9astheresearchobject,usingachemistryco-precipitationprocess（NH4OHandNaOH，astheprecipitationagent）realizedthepurephaseBi2Fe4O9nanocrystallinepreparation，thenteststheBi2Fe4O9nanocrystalsphotoelectricconversionperformance，sho

5、wstheX-raydiffraction(XRD)patternandatypicalscanningelectronmicroscopy(SEM)micrographofthenanocrystals.oftheBi2Fe4O9nanocrystals.KeywordsBi2Fe4O9,photoelectric,co-precipitationprocess目录摘要I前言1第1章绪论21.1光电效应21.1.1光电效应概述21.1.2光伏发电的原理21.2光电材料的研究现状及趋势31.2.1硅太阳能电池31.2.2多晶体薄膜电池4

6、1.2.3纳米晶电池51.3铁酸铋的性质和应用51.3.1Bi2Fe4O9基本性质及研究现状61.4共沉淀法合成概述71.4.1共沉淀法合成机理71.4.2共沉淀法合成特点71.5本文主要研究内容9第2章Bi2Fe4O9纳米晶的制备工艺与表征102.1实验原料与实验器材102.1.1实验原料102.1.2实验器材102.2Bi2Fe4O9纳米晶的共沉淀法制备112.3Bi2Fe4O9纳米晶的表征122.3.1X射线衍射（XRD）122.3.2电子扫描电镜（SEM）142.4Bi2Fe4O9纳米晶的光电特性142.4.1实验装置142.4

7、.2光电极的制备15第3章实验结果与讨论163.1XRD分析表征163.2SEM分析不同焙烧温度对样品微结构的影响163.3Bi2Fe4O9纳米晶的光电转换性能17结论18致谢19参考文献20前言现在，利用光电材料将太阳能转换为电能从而换来更多绿色，无尽的能源受到了越来越多的关注。传统的金属氧化物，如二氧化钛和氧化锌都已被广泛的研究[4,5]。然而，由于其相对较宽的带隙（一般为3.2eV），这些材料只能在紫外线光照射下才能被响应。因此，有必要探索一种具有相对窄的带隙，在可见光范围内或附近具有良好光电转换性能的新型材料。由于在信息存储，自

8、旋电子学和传感器上的广泛应用，到目前为止，BiFeO3的多铁性已经得到了广泛的研究[14,15]。近年来，发现BiFeO3的带隙较窄（2.2-2.8 eV），这给人们提供了一种在可见光区利用太阳能的机会。在