czts薄膜太阳电池中多层薄膜自组装制备技术

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1、TB43公开分类号：____________密级：______________ＵＤＣ：____________单位代码：______________11646硕士学位论文论文题目：CZTS薄膜太阳电池中多层薄膜的自组装制备技术学号：_________________________1111082035姓名：_________________________周敏通信与信息系统专业名称：_________________________信息科学与工程学院学院：_________________________徐键指导教师：_____

2、____________________论文提交日期：2014年04月15日万方数据AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreeSelf-assembledpreparationofmultilayerfilminCZTSsolarcellsCandidate：MinZhouSupervisors：ProfessorJianXuFacultyofScienceandEngineeringNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R

3、.CHINADate：2014.4.15万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得宁波大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。签名：___________日期：____________关于论文使用授权的声明本人完全了解宁波大学有关保留、使用学位论文的规

4、定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：___________导师签名：___________日期：____________万方数据宁波大学硕士学位论文CZTS薄膜太阳电池中多层薄膜的自组装制备技术摘要铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池近年来一直是太阳能电池领域的研究热门并取得了很大的突破，最高转换效率已经突破20%。但是Ga和In元素为稀有元素而储量有限，且Se有毒，因而制约了CIGS薄膜太阳

5、能电池的进一步发展。Cu2ZnSnS4（CZTS）具有与CIGS相似的结构，且组成元素含量丰富而无毒，被认为是最有希望替代CIGS的材料之一。本文采用热注入法制备了Cu2ZnSnS4（CZTS）纳米颗粒，将制得的纳米颗粒采用滴涂法制备成薄膜。通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪和能谱仪对样品的组分和晶体结构进行了测试，采用紫外-可见分光光度计对样品的光学性能进行了分析，并利用扫描电子显微镜对薄膜样品的表面形貌进行了表征。研究了不同的实验条件和参数对样品的结构、光学性能、表面形貌和组分等性能的影响。并通过热注入法制备了ZnS，组装了简易C

6、ZTS太阳能电池。相关结果有：1.在热注入温度为260℃时所制得的样品为组分最纯的四方晶型结构CZTS。而通过种子液法可以对CZTS制备过程中的纳米颗粒成核和熟化进行一定的诱导，能够有效提高CZTS纳米粒子的颗粒均匀性，并进一步提高薄膜表面平整性。2.相对于毒性较小的异丙醇和环己烷，甲苯作为CZTS的分散剂有更好的分散效果。通过超声震荡可以加速促进CZTS的分散，但是分散效果或薄膜表面平整性并不会随着震荡时间的增加而保持直线上升。3.真空干燥和一定程度的热处理可以提高在薄膜中CZTS纳米粒子的排列有序性、薄膜的表面平整性和致密性

7、，并能够有效改善薄膜的光电性能。4.按元素理论配比配置反应物，所制备的CZTS样品组分出现了Zn和S的流失，因此预先考虑流失比例，在原料配备过程中加入过量Zn和S来研究不同反应原料比例对制得薄膜的性能影响，结果表明反应原料中Zn和S稍过量有助于改善薄膜的光学性能。I万方数据CZTS薄膜太阳电池中多层薄膜的自组装制备技术5.采用热注入法制得了ZnS，并组装了简易CZTS薄膜太阳能电池。但是由于不同薄膜层之间接触不够紧密和分散剂等残留物的影响，所制得的太阳能电池转换效率极低，最高仅为0.1%。最后对本论文的研究进行了总结与分析，并指

8、出了一些实验中考虑不周全或实验条件有所限制的地方，对后续需要补充和完善的地方进行了描述。关键词：CZTS，热注入法，纳米颗粒，薄膜，太阳能电池-II-万方数据宁波大学硕士学位论文Self-assembledpreparationofmultilayerfilmi