銅鋅錫硫硒（CZTSSe）薄膜太陽能電池,因制備CZTSSe原材料豐富、低毒、制備過程簡單且材料帶隙可調(diào)、吸光系數(shù)高(大于10~4 cm^-1)和光電轉(zhuǎn)換效率理論值較高等優(yōu)點,成為太陽能電池吸收層的最佳候選材料,也成為未來最具發(fā)展前景的薄膜太陽能電池之一。本論文采用溶液法中的金屬鹽硫脲法,將低毒的乙二醇甲醚和硫代乙醇酸（TGA）作為溶劑,利用巰基乙酸的酸性及硫脲在酸性環(huán)境中的還原性,抑制配制溶液中陽離子被氧化制備前驅(qū)體溶液,并將溶液旋涂成膜,探究不同退火工藝對CZTSSe薄膜性能的影響;并制備稀土元素鈰、鑭摻雜的CZTSSe薄膜,探究稀土元素摻雜對CZTSSe薄膜的影響。主要內(nèi)容如下:1.采用低毒溶液法制備了CZTSSe薄膜,通過對薄膜的物相結(jié)構(gòu)、形貌特征、元素含量、元素化合價態(tài)、元素分布及光電性能等方面的表征,探究了退火工藝條件（包括低溫退火溫度、硒化退火溫度及時間）對CZTSSe薄膜性能的影響。結(jié)果表明,在低溫退火溫度為320℃,硒化退火溫度為540℃,硒化退火時間為10 min的條件下制備出的CZTSSe薄膜具有較好的性能,即CZTSSe具有貧銅富鋅的成分（Z... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽能電池簡介
        1.2.1 光生伏打效應(yīng)
        1.2.2 太陽能電池的種類及研究進展
    1.3 銅鋅錫硫硒(CZTSSe)太陽能電池
        1.3.1 CZTSSe薄膜太陽能電池概述
        1.3.2 CZTSSe薄膜太陽能電池的發(fā)展
        1.3.3 CZTSSe薄膜太陽能電池的制備方法
    1.4 本論文選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗所需材料、儀器
    2.2 CZTSSe薄膜的制備
        2.2.1 前期準備工作
        2.2.2 配制CZTS前驅(qū)體溶液
        2.2.3 制備CZTSSe薄膜
    2.3 CZTSSe太陽能電池的制備
        2.3.1 背電極鉬(Mo)層的制備
        2.3.2 緩沖層硫化鎘(CdS)的制備
        2.3.3 窗口層的制備
        2.3.4 頂電極的制備
    2.4 摻雜稀土鈰、鑭的CZTSSe薄膜的制備
        2.4.1 摻Ce、La的 CZTS前驅(qū)體溶液制備過程
        2.4.2 摻雜Ce、La的 CZTSSe薄膜制備過程
    2.5 CZTSSe薄膜及電池的表征手段
        2.5.1 CZTSSe薄膜的物相結(jié)構(gòu)表征
        2.5.2 CZTSSe薄膜的形貌結(jié)構(gòu)及元素相關(guān)表征
        2.5.3 CZTSSe薄膜的光學性能表征
        2.5.4 CZTSSe薄膜太陽能電池的表征
第三章 退火工藝對CZTSSe薄膜性能的影響
    3.1 引言
    3.2 退火工藝對CZTSSe薄膜性能的影響
        3.2.1 低溫退火溫度對CZTSSe薄膜性能的影響
        3.2.2 硒化退火溫度對CZTSSe薄膜的影響
        3.2.3 硒化退火時間對CZTSSe薄膜的影響
        3.2.4 CZTSSe薄膜太陽能電池器件
    3.3 本章小結(jié)
第四章 稀土元素鈰、鑭摻雜對CZTSSe薄膜性能的影響
    4.1 引言
    4.2 稀土元素Ce摻雜對CZTSSe薄膜性能的影響
        4.2.1 Ce摻雜CZTSSe薄膜的物相結(jié)構(gòu)分析
        4.2.2 Ce摻雜CZTSSe薄膜的形貌結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 Ce摻雜CZTSSe薄膜的元素相關(guān)分析
        4.2.4 Ce摻雜的CZTSSe薄膜的光學性能分析
        4.2.5 Ce摻雜的CZTSSe薄膜的電學性能分析
    4.3 稀土元素La摻雜對CZTSSe薄膜性能的影響
        4.3.1 La摻雜CZTSSe薄膜的形貌結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 La摻雜CZTSSe薄膜的物相結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 La摻雜CZTSSe薄膜的元素相關(guān)分析
        4.3.4 La摻雜的CZTSSe薄膜的電學性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]銅鋅錫硫硒薄膜太陽能電池吸收層的制備及其性能調(diào)控[D]. 呂笑公.內(nèi)蒙古大學 2019

碩士論文
[1]稀土及其相關(guān)上轉(zhuǎn)換材料對銅鋅錫硫硒太陽能電池性能影響的研究[D]. 劉地.吉林大學 2019



本文編號：3672917