石萌萌:碲化镉纳米薄膜的制备及其性能研究论文

石萌萌:碲化镉纳米薄膜的制备及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者石萌萌(2019)在《碲化镉纳米薄膜的制备及其性能研究》一文中研究指出:碲化镉(CdTe)作为一种重要的P型II-VI族半导体材料,已被应用于太阳能电池器件的制造中有近40年的历史。由于CdTe薄膜吸收材料在可见光区的高光学吸收系数,理论转换效率高(33%)并且在300 K时的约1.45 eV的直接带隙等特性被认为是一种非常具备应用前景的光电纳米材料。至今为止,用于合成CdTe薄膜的实验方法有很多种,包括磁控溅射法,近程蒸发法(CSS),电化学沉积以及模板辅助等方法。在上述方法中,人们普遍感兴趣的电化学沉积方法在合成样品上具有操作简单、低成本以及可扩展性等优点。本文采用简单的电沉积技术和在氮气中的烧结技术在柔性基片镍箔上成功地制备了致密均匀的CdTe薄膜。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、紫外-可见吸收光谱等测试手段对合成的薄膜进行了测试与表征。探究了在酸性体系中加入酒石酸钠的浓度对制备的CdTe薄膜结构及性能的影响。主要的工作如下:(1)使用恒电位三电极电化学池体系在室温下进行了CdTe纳米棒阵列薄膜的电沉积制备。以镍基底(Ni)为阴极,高纯石墨板为阳极,(Ag/AgCl)为参比电极。在制备CdTe纳米棒的电解液中,采用硫酸镉作为镉源,亚碲酸钠作为碲源,用硫酸调节溶液的pH。在-0.4 V的电位下沉积1 h制备出了连通性好、致密均匀的CdTe纳米棒阵列薄膜。(2)采用在电解液中加入适量的酒石酸钠制备平整的CdTe薄膜。引入酒石酸钠作为表面活性剂的优点是其分子量较小,在退火过程中易挥发,可以防止退火时在薄膜中产生碳沉淀。这个过程中我们探究了沉积电位、pH值和酒石酸钠浓度对沉积CdTe薄膜的组分比、形貌、结构及光电性能的影响。所得样品具有沿(111)方向择优取向的生长趋势;且随着酒石酸钠浓度的逐渐增加,薄膜的结晶度也随之逐渐减弱。同时,还发现可以通过添加不同浓度的酒石酸钠来调节CdTe薄膜中Cd和Te的比例,当添加的酒石酸钠的浓度较低时,CdTe薄膜富含Te,形成的是P型导电材料,相反,在较高的酒石酸钠浓度下沉积得到的薄膜是富镉的N型导电材料,并且CdTe薄膜的生长速度也会受酒石酸钠浓度的影响;随着酒石酸钠浓度的降低,薄膜的光吸收能力以及短路电流的大小都有明显的升高。由此确定了制备具有良好性能CdTe薄膜的合适的酒石酸钠的浓度。

Abstract

di hua ge (CdTe)zuo wei yi chong chong yao de Pxing II-VIzu ban dao ti cai liao ,yi bei ying yong yu tai yang neng dian chi qi jian de zhi zao zhong you jin 40nian de li shi 。you yu CdTebao mo xi shou cai liao zai ke jian guang ou de gao guang xue xi shou ji shu ,li lun zhuai huan xiao lv gao (33%)bing ju zai 300 Kshi de yao 1.45 eVde zhi jie dai xi deng te xing bei ren wei shi yi chong fei chang ju bei ying yong qian jing de guang dian na mi cai liao 。zhi jin wei zhi ,yong yu ge cheng CdTebao mo de shi yan fang fa you hen duo chong ,bao gua ci kong jian she fa ,jin cheng zheng fa fa (CSS),dian hua xue chen ji yi ji mo ban fu zhu deng fang fa 。zai shang shu fang fa zhong ,ren men pu bian gan xing qu de dian hua xue chen ji fang fa zai ge cheng yang pin shang ju you cao zuo jian chan 、di cheng ben yi ji ke kuo zhan xing deng you dian 。ben wen cai yong jian chan de dian chen ji ji shu he zai dan qi zhong de shao jie ji shu zai rou xing ji pian nie bo shang cheng gong de zhi bei le zhi mi jun yun de CdTebao mo 。tong guo sao miao dian jing (SEM)、Xshe xian yan she (XRD)、neng pu yi (EDS)、zi wai -ke jian xi shou guang pu deng ce shi shou duan dui ge cheng de bao mo jin hang le ce shi yu biao zheng 。tan jiu le zai suan xing ti ji zhong jia ru jiu dan suan na de nong du dui zhi bei de CdTebao mo jie gou ji xing neng de ying xiang 。zhu yao de gong zuo ru xia :(1)shi yong heng dian wei san dian ji dian hua xue chi ti ji zai shi wen xia jin hang le CdTena mi bang zhen lie bao mo de dian chen ji zhi bei 。yi nie ji de (Ni)wei yin ji ,gao chun dan mo ban wei yang ji ,(Ag/AgCl)wei can bi dian ji 。zai zhi bei CdTena mi bang de dian jie ye zhong ,cai yong liu suan ge zuo wei ge yuan ,ya di suan na zuo wei di yuan ,yong liu suan diao jie rong ye de pH。zai -0.4 Vde dian wei xia chen ji 1 hzhi bei chu le lian tong xing hao 、zhi mi jun yun de CdTena mi bang zhen lie bao mo 。(2)cai yong zai dian jie ye zhong jia ru kuo liang de jiu dan suan na zhi bei ping zheng de CdTebao mo 。yin ru jiu dan suan na zuo wei biao mian huo xing ji de you dian shi ji fen zi liang jiao xiao ,zai tui huo guo cheng zhong yi hui fa ,ke yi fang zhi tui huo shi zai bao mo zhong chan sheng tan chen dian 。zhe ge guo cheng zhong wo men tan jiu le chen ji dian wei 、pHzhi he jiu dan suan na nong du dui chen ji CdTebao mo de zu fen bi 、xing mao 、jie gou ji guang dian xing neng de ying xiang 。suo de yang pin ju you yan (111)fang xiang ze you qu xiang de sheng chang qu shi ;ju sui zhao jiu dan suan na nong du de zhu jian zeng jia ,bao mo de jie jing du ye sui zhi zhu jian jian ruo 。tong shi ,hai fa xian ke yi tong guo tian jia bu tong nong du de jiu dan suan na lai diao jie CdTebao mo zhong Cdhe Tede bi li ,dang tian jia de jiu dan suan na de nong du jiao di shi ,CdTebao mo fu han Te,xing cheng de shi Pxing dao dian cai liao ,xiang fan ,zai jiao gao de jiu dan suan na nong du xia chen ji de dao de bao mo shi fu ge de Nxing dao dian cai liao ,bing ju CdTebao mo de sheng chang su du ye hui shou jiu dan suan na nong du de ying xiang ;sui zhao jiu dan suan na nong du de jiang di ,bao mo de guang xi shou neng li yi ji duan lu dian liu de da xiao dou you ming xian de sheng gao 。you ci que ding le zhi bei ju you liang hao xing neng CdTebao mo de ge kuo de jiu dan suan na de nong du 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的石萌萌,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于电化学沉积法论文,碲化镉论文,酒石酸钠论文,镍箔论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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