黄铁矿的组织结构与光电性能研究

《黄铁矿的组织结构与光电性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、１０１６６＠单位代码：Ｉ诚如邸栓Ｊ巧硕±学位论文黄铁矿的组织结构与光电性能研究刘俊男论文作者：．材料物理与化学学科专业指导教师：＾培养单位：物理科学与技术学晓全Ｓ制培养类别：完成时２０１６年０３月０１曰间：沈阳师范大学学位评定委员会学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。作者签名：—日期：．＞／占本幻气学

2、位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕壬学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅、。；有权可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存、祀编学位论文保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：令Ｋ食裝日期；军ｉ：弓编号：全日制研究生√类教育硕士别同等学力硕士学位论文题目：黄铁矿的组织结构与光电性能研究培养单位：物理科学与技术学院专业名称：材料物理与化学指导教师：黄涛教授研究生：刘俊男完成时间：2016-03-01沈阳师范大学研究生处制黄铁矿的

3、组织结构与光电性能研究中文摘要黄铁矿型FeS2在地壳中储量丰富，FeS2的理论光吸收系数较高（λ<750nm时，α>6×105cm-1），禁带宽度的标准理论值Eg=0.95eV，是环境友好型半导体材料。自上世纪50年代，FeS2的半导体性能被发现以来，对FeS2光电性能的研究就从未中断过。FeS2不仅应用于热电池、锂电池的电极材料中，还在光伏性能方面表现出优异特性，有望成为太阳能电池吸光材料，但在实验研究中FeS2的光电转换效率并不理想。针对该问题，本文从FeS2的光电性能入手，综合分析所制样品的光电转换效率。首先，模拟天然黄铁矿的形成机理，采用热硫化法分别合成593K、613

4、K、633K、653K、673K、693K温度下的FeS2粉末。利用X射线粉晶衍射仪、扫描电镜、能谱仪等，测试了不同硫化温度下样品的微观组织结构、S/Fe比值。其次，采用紫外-可见光分光光度计测试样品的光吸收谱图，图线明显分为：弱吸收、线性吸收和饱和吸收。随硫化温度升高，样品饱和光吸收系数逐渐降低。利用外延法做吸收边切线，得到样品的禁带宽度。再次，将样品制成方片状，并引出四个电极，利用霍尔效应测试系统，测试出不同硫化温度下样品的载流子浓度、载流子迁移率、霍尔系数和电阻率。实验数据显示，随硫化温度升高，载流子浓度上升、载流子迁移率降低、霍尔系数和电阻率均下降。最后，综合分析表征F

5、eS2光电性能的实验数据，认为633K硫化温度下合成的FeS2理论光电转换效率最佳。关键词：黄铁矿，硫化温度，光电性能IInvestigationonthemicrostructureandphotoelectricpropertiesofpyriteAbstractFeS2,knownasPyrite,isabundantinthecrust.ThetheoreticallightabsorptioncoefficientofFeS5-12ishigher(λ<750nm时，α>6×10cm)andthestandardvalue(Eg)oftheforbiddenbandw

6、idthis0.95eV,thismeanstheFeS2istheenvironment-friendlysemiconductormaterial.Thus,FeS2hasbeenresearchedsinceitwasfoundat1950s.FeS2hasunderstandingcontributionsintheproductionofthethermalandlithiumbatteryelectrodematerials,andithasexcellentpropertiesinphotovoltaicperformance.Meanwhile,FeS2isex

7、pectedtomakethesuctionlightmaterialofsolarcell.However,thephotoelectricperformanceandphotoelectricconversionefficiencyofFeS2arenotidealintheactualresearchexperiments.Aimingattheproblemfromthephotoelectricperformance,comprehensiveanalysisoftheprepar