發(fā)布時(shí)間：2022-01-22 01:37

　　隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,全世界都面臨著能源短缺的問題,太陽光作為一種清潔可再生能源,對(duì)其有效利用是解決能源問題的可靠途徑。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體光伏器件的光電轉(zhuǎn)換效率在當(dāng)前研究中很難進(jìn)一步提高,而對(duì)鐵電材料的研究則為光伏器件的發(fā)展開辟了新的方向。與p-n結(jié)光伏效應(yīng)不同的是,鐵電光伏是利用鐵電體自發(fā)極化引起的內(nèi)建電場(chǎng)分離光生載流子,因此輸出電壓可以不受禁帶寬度限制。在眾多鐵電材料中,鈮酸鉀鈉(K_0.5Na_0.5NbO₃,KNN)因具有高居里溫度、良好的介電性能而成為最有可能替代鉛基陶瓷的材料之一。但和其他鐵電材料類似,KNN光學(xué)帶隙較寬,對(duì)太陽光的吸收效率和輸出光電流密度較低�；诖�,我們通過化學(xué)成分摻雜調(diào)控的方法來對(duì)KNN進(jìn)行化學(xué)改性,目的是降低其光學(xué)帶隙寬度,提高該材料在可見光范圍內(nèi)的吸收能力,使之在未來的光伏領(lǐng)域中能有更好的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）利用Fe₂O₃摻雜形成新的固溶體KNN-x Fe₂O₃,對(duì)其占位機(jī)制、微觀結(jié)構(gòu)、電學(xué)性能以及光... 

【文章來源】：蘇州科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光伏效應(yīng)原理：（a）傳統(tǒng)p-n結(jié)[18]

ABO3型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的晶格結(jié)構(gòu)示意圖

5圖 1-3 PLZT-WO3陶瓷的光電效應(yīng)：（a）2 kV/mm 極化的樣品在不同光照下的光電流；（b）不同極化處理的陶瓷光電流；（c）不同極化處理的陶瓷光電壓；（d）不同厚度與輸出光電流的關(guān)系[37]。1.3.2 BiFeO3系列BiFeO3是一種多鐵材料，具有較高的居里溫度（827 ℃）和反鐵磁奈爾溫度（370 ℃），同時(shí)它還是到目前為止發(fā)現(xiàn)的光學(xué)帶隙寬度最窄的單一塊體鐵電材料，因此在鐵電光伏器件的研究中有著廣闊的前景。BiFeO3的晶體結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，是在立方相的基礎(chǔ)上向菱形發(fā)生扭曲，并不是真正意義上的立方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的BiFeO3的帶隙寬度也不盡相同[38, 39]，菱形單晶/多晶結(jié)構(gòu)為 2.2/2.31~2.63eV，贗立方相鈣鈦礦結(jié)構(gòu)為 2.7 eV。有研究表明 BiFeO3的鐵電性是由 Bi3+相對(duì)于鐵氧八面體發(fā)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]鈣鈦礦氧化物異質(zhì)結(jié)的光電特性研究進(jìn)展[J]. 郭海中,陸珩,金奎娟,呂惠賓,何萌,王燦,楊國(guó)楨.  物理. 2010(08)
[4]現(xiàn)代掃描電鏡的發(fā)展及其在材料科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 吳立新,陳方玉.  武鋼技術(shù). 2005(06)
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博士論文
[1]Bi4Ti3O12/ZnO系異質(zhì)復(fù)合薄膜的脈沖激光沉積與外延生長(zhǎng)[D]. 羅嗣俊.武漢理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]鈮酸鉀鈉基無鉛壓電陶瓷的制備及性能研究[D]. 趙延.聊城大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3601323