新型薄膜太阳能电池吸收层材料cuyse_2的研究

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1、密级：公开研妓未聲ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＢｅｉｉｎｇｙｇｙｊ博文论文题目；新型薄膜太阳能电池吸收层材料ＣｕＹＳｅ２的研究学号Ｂ２０１２０１６６；：李±娜作者专业名称：冶金王程２０１７年０５月３１日新型薄膜太阳能电池吸收层材料ＣｕＹＳｅｓ的研究ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｄｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｐｏｋｎｔｉａｌｔｈｉｎｓｏｌａｒｃｅｌｌａｂｓｏｒｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌＣ

2、ｕＹＳｃｐ２研究生姓名：李±娜指导教师姓名：朱鸿民北京科技大学冶金巧生态王程学院北京１０００８３，中国ＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＳｈｉｎａＬｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｈｏ打ｇｍｉｎＺｈｕＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａ打ｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ３０ＸｕｅｙｕａｎＲｏａｄ，ＨａｉｄｉａｎＤｉｓｔｒｉｃｔＢｅｉ，ＰＲＨ

3、ＩＮＡｉｎ１０００８３．．Ｃｊｇ分类号：ＴＢ３２１密级：＆开ＵＤＣ１０００８５４４．６：单位代码：北京科技大学博：ｔ学位论文论文题目ＣｕＹＳｃ２的研究：新型薄膜太阳能电池吸收层材料李±娜：作者朱鸿民单位北京科狀学指导教师：指导小组成员：马瑞新単化；北京科；支大学论文提交日期：２０１７年０５月３１日学位授予单位：北京科技大学北京科技大学博±学位论文．致谢、在此论文完成之际，我要向所有关屯过我、帮助过我的老师和同学们说＾

4、声谢谢，没有您们的帮助和鼓励我就无法顺利的完成博±论文。首先感谢在本文的研究工作中给Ｗ精也指导和帮助的两位导师一朱鸿民老师和马瑞新老师，。从课题的选题立论到技术方案的确定实施从实验结果的讨论分析到学术论文的撰写发表，每个环节无不凝聚着两位导师的也血。特别是马瑞新老师在实验工作中的悉屯、指导和帮助二。在此谨向位恩师表达！我诚挈的敬意和由衷的感谢同时，两位导师活跃的学术思想、渊博的学术知识、严谨的治学态度和平易近人的态度，是我人生和事业的楷模。感谢在博±论文研究工作中给予热忱指导和帮助的王成

5、彥教授，感谢在本课题研究过程中给予大力协助的全体＂复杂资源综合利用与能源新材料开发梯队＂课题组的师生们。感谢北京科技大学冶金学院实验中也程锦老师、张颖老师Ｗ及冯婷老师在实验检测过程中给予的帮助。一直Ｗ来对我学业的支持，最后要特别感谢我的父母和弟弟、理解和鼓励让我没有后顾之忧可Ｗ全屯、全意的投入到学习和科研工作中。－Ｉ－北京科技大学博±学位论文摘要Ｃ一ＩＧＳ）是目前己商业化的薄膜太阳能电池之铜铜嫁砸（，但其中稀散元素钢和嫁消耗量大、储量少。稀止元素位储量丰富，在我国具有

6、资源优。势，开发利用稀±元素具有重要的经济和战略意义本文通过亿取代ＵＧＳ中的钢和嫁制备新型吸收层材料铜锭砸（ＣｕＹＳｃ２），对其结构、反应机理及光电性能进行研究阐明ＣｕＹＳｅｓ作为新型吸收层材料的可能性。一首先基于第性原理的方法ａｔｅｒｉａｌｓＳｔｕｄｉｏ软件计算，研究，通过ＭＣｕＹＳｅｓ的电子结构、光学性能，阐明ＣｕＹＳｅ；的材料学特性。结果表明ＣｕＹＳｅｓ５＇ｉ具有合适的禁带宽度（１．５３３ｅＶ）和高的吸收系数（１０ｃｍＷ上），具有作为太阳能电池吸收层材料的潜质。采用自蔓

7、延高温合成法（ＳＨＳ）合成了ＣｕＹＳｅ；材料。首次详细研究ＳＨＳｃ－－中的合成机理，发现Ｙｅ法合成ＣｕＹＳ２过程：ＣｕＳ系ＳＨＳ反应分为四个阶段分别是：预热段、平台期、ＳＨＳ反应段和冷却段。反应的起始点火温度为°°３５９．２Ｃ，最高溫度为１１１２５Ｃ，燃烧波蔓延速度为１２ｍｍ／ｓ．．；反应首先进－－－－ＣｕＳｅＹＳｅｌＹＳｅ的反应行的是反应随后进行ｉＡ及Ｃｕ；成型压力主要影响－ＣｕＹ－Ｓｅ系ＳＨＳ反应的预热时间、最高温度、反应速度、产物表面形貌和粉体粒度，其中最佳的成型压力为５ＭＰ

8、ａ；砸配比主要影响产物表面形貌和光学性能，其中最佳原料配比为１：１：２．０５。ＹＡ－？，ＩＶ首次采用旋涂法制备了结构为Ｇｌａｓｓ／ＣｕＳｅｓｇ的光电器件在ＩＶ范围内明暗电流比为３．６，在５０ｓ内光电流无明显衰减；通过对不同的砸化‘热处理温度下ＣｕＹＳｅｓ薄膜的变化规律研究发现最佳砸化退火温度在３００Ｃ＋Ｗ下金属离子修饰ＣｕＹＳ