光电薄膜sns制备及其光电特性的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonthePreparationandPhotovoltaicPerformanceofSnSPhotoelectricFilmsCandidate:ZhouPeiqinMajor:PulsePowerandPlasmaSupervisor:Prof.LiuminghaiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJune,200

2、82独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

3、和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要太阳能是一种清洁的可再生能源，以光伏效应为基础的太阳能电池有着广阔美好的未来。而吸收层薄膜技术，在高效率低成本的太阳能电池研究与生产中占有相当重要的地位。SnS的光学直接带隙为1.3eV，接近于太阳能电池材料的最佳禁带宽41度1.5eV。其具有很大的光吸收系数(10cm)，且在理论上其能量转换效率最高可达到25%，其组成元素在地球上储存含量丰富，有很好的环境兼容性，因而非常适合于作为太阳能电池中的光吸收层。本文采用PECV

4、D法在不同温度条件下和CBD法制备SnS薄膜，并通过测试分析了所制备的薄膜的物相结构、表面形貌及光学性能等。研究了工艺参数对所制备的SnS薄膜的影响规律。主要结论如下：(1)PECVD法制备所得薄膜，随着温度的升高，变得更加致密，均匀；XRD检测结果表明所有温度下制备出的薄膜都是正交晶系的SnS，其晶格常数和标准值吻合较好，温度对其基本无影响。(2)在整个可见光波段范围内，试验中制备的SnS薄膜都具有比较高的吸收系51数。最大吸收系数达到1.410cm，并且吸收系数随着波长的减少而逐渐增加。(3)随着温度的升高，晶粒大小从52.3nm增大到124.2nm；薄膜禁带宽度从1.49eV减小到

5、1.34eV。当温度为350C时，所制备的薄膜具有较好的表面形貌，薄膜的结晶性较好，且其直接禁带宽度为1.34eV。(4)CBD法制备的SnS薄膜，禁带宽度为1.44eV且在看见光波段范围有高的吸收系数。本文用PECVD法和CBD法制备出了性能良好的SnS薄膜样品，并探索出制备SnS薄膜的工艺参数，这将为进一步制备SnS薄膜太阳能电池奠定了基础。关键词：等离子体化学气相沉积;太阳能电池;SnS薄膜;形貌;结构特性IAbstractSolarenergyisacleanrenewableenergysource，solarcellsbasedonphotovoltaiceffecthaveb

6、roadbrightfuture.Andabsorbfilmtechnologiesplayanimportantroleintheresearchandproductionofhigh-efficiency.Tinsulfide(SnS)hasanopticalbandgapof1.3eV,whichisclosetotheoptimalbandgap1.5eV.Andithasahighabsorptioncoefficient41(10cm)andahighconversionefficiencyof~25%.Inaddition,elementsSnandSareabundan

7、tandnon-toxicinnature,whichhasgoodcompatibilitytoenvironment.Thus,itcanbeusedasanabsorbinglayermaterialinthesolarphotovoltaiccells.Inthispaper,theSnSthinfilmshavebeenpreparedbyPECVDindifferenttemperatureand