CdS纳米薄膜的制备及CdS复合薄膜在太阳能电池中的应用

【摘要】： 煤、石油和天然气等传统非再生能源在我们的生活中起到了非常大的作用,但是由于这些能源储量有限,还会带来环境问题,使得人们越来越关注新能源的开发和利用。其中,太阳能电池作为一种清洁的新能源而倍受青睐。 硫化镉(CdS)作为一种n型半导体,其禁带宽度为2.42eV,非常适合作为异质结薄膜太阳能电池的窗口材料。同时由于CdS薄膜易于制备、成本低廉,使其成为太阳能电池研究中的热点。本文主要包括两部分内容:一、采用水热法制备了CdS薄膜,并研究了各种反应条件对CdS薄膜生长的影响。二、将CdS薄膜与Cu_2O、CdTe和p型硅片复合,组装成异质结薄膜太阳能电池,并测定了电池的性能。 在第一部分内容中,采用化学水浴(CBD)法在乙酸镉、硫脲和氨水的溶液体系中制备出CdS薄膜。通过改变实验条件,研究了乙酸镉、硫脲的初始浓度、pH值、温度等因素对CdS薄膜生长的影响。还通过XRD、SEM、紫外可见吸收光谱等各种表征手段研究了CdS薄膜的内部结构和性能,并通过实验总结出了水热法制备CdS薄膜的最佳条件,并制备出均匀、致密、厚度可控的CdS薄膜。 在第二部分内容中,采用CBD法和电沉积法制备了CdS/Cu_2O、CdS/CdTe和CdS/p-Si薄膜,并组装成异质结薄膜太阳能电池,并测试了太阳能电池的性能,分别得到了光电转换效率最大为0.05%、1.137%和1.38×10~(-4)%的异质结薄膜太阳能电池。同时通过改变薄膜的厚度,测试了不同厚度的窗口层和吸收层对太阳能电池性能的影响。 【关键词】：CdS薄膜 CBD法 CdS/Cu_2O CdS/CdTe CdS/p-Si 太阳能电池
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：O484;TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 引言8-15
• 1.1 太阳能电池的研究背景8-9
• 1.2 太阳能电池的种类9-11
• 1.2.1 硅太阳能电池9-10
• 1.2.2 敏化太阳能电池10
• 1.2.3 聚合物太阳能电池10
• 1.2.4 多元化合物薄膜太阳能电池10-11
• 1.3 薄膜的制备方法11-13
• 1.4 论文选题思想和主要内容13-15
• 第二章 CdS纳米薄膜的制备研究15-30
• 2.1 引言15-16
• 2.1.1 前言15
• 2.1.2 CdS膜的沉积原理15-16
• 2.2 实验部分16-19
• 2.2.1 实验仪器16-17
• 2.2.2 实验药品17
• 2.2.3 实验过程17-19
• 2.3 结果讨论19-29
• 2.3.1 XRD分析19
• 2.3.2 SEM分析19-21
• 2.3.3 XPS分析21-22
• 2.3.4 光学特性分析22-24
• 2.3.5 反应条件对CdS薄膜生长的影响24-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 CdS复合物在太阳能电池中的应用30-47
• 3.1 引言30-31
• 3.1.1 CdS在太阳能电池中的应用30
• 3.1.2 描述太阳能电池性能的主要参数30-31
• 3.2 CdS/Cu_2O复合膜太阳能电池31-36
• 3.2.1 前言31
• 3.2.2 实验部分31-34
• 3.2.3 CdS/Cu_2O复合膜太阳能电池的性能测试34-36
• 3.3 CdS/CdTe复合膜太阳能电池36-42
• 3.3.1 前言36-37
• 3.3.2 实验部分37-39
• 3.3.3 CdS/CdTe复合薄膜太阳能电池的性能测试39-42
• 3.4 CdS/p-Si复合膜太阳能电池42-45
• 3.4.1 前言42
• 3.4.2 实验部分42-44
• 3.4.3 CdS/p-Si薄膜太阳能电池的性能测试44-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第四章 结论47-48
• 参考文献48-52
• 致谢52

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料的研究进展    王卫兵;刘平;李伟;马凤仓;刘新宽;陈小红;

电沉积技术在制备纳米薄膜方面的应用    郭燕妮;黄丽;季常青;叶志勇;林志坚;

硫化物纳米薄膜的制备、图案化及性能研究    孟旭

CdS/ZnO纳米线异质结构的制备与性质研究    付洋

Bi_2O_3@Bi_2S_3和CdO@CdS核—壳结构微纳半导体材料的制备及其光电性能研究    刘法爱

MOCVD与MBE生长GaAs/AlGaAs量子阱材料的红外探测器特性比较    李娜,李宁,陆卫,窦红飞,陈张海,刘兴权,沈学础,H.H.Tan,LanFu,C.Jagadish,M.B.Johnston,M.Gal

镓(Ga)的含量及分布对CIGS薄膜电池量子效率的影响    李伟;孙云;刘伟;李凤岩;周琳;

多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响    廖华,林理彬,刘祖明,陈庭金

n－CdS／p－CdTe异质结薄膜太阳电池    王万录

萃取-掩蔽-络合返滴定法测定电镀CIGS废液中的镓    徐玲;吴世彪;徐海燕;朱绍峰;

多晶硅太阳电池的一维模拟计算    张妹玉;陈朝;

ZnO/p-Si异质结的光电转换特性    段理,林碧霞,傅竹西,蔡俊江,张子俞

对DC-PCVD装置沉积Si_3N_4薄膜机理的研究    周海,吴大兴

玻璃基板上硅薄膜附着力的研究    朱建强,姜英娜,宋晨路,韩高荣

应用纳米锌粉及稀土的粉末渗锌技术研究    张晶,杨新岐,姜海龙,孙莉

关于基片性质对离子镀膜影响的分析    姜银方

复合涂层附着力的研究    姜银方

钢铁表面氮化硅薄膜生成技术    沃银花,杜平凡,姚奎鸿

基体表面形貌对膜基结合强度影响规律的研究    周兰英;和庆娣;程平;

纳米SiO_2的制备方法及应用    高惠;杨俊玲;

浮法玻璃基板硅叠层太阳能电池的计算模拟设计    李悦;李东春;秦国强;许哲峰;刘世民;

溅射法制作Si_3N_4-AlN陶瓷薄膜材料    孙金坛;李垚;

溶胶—凝胶法制备FTO透明导电膜    郭薇;谢中维;苏航;

CuInGaSe_2太阳能薄膜及其靶材制备技术发展与前景    陈慧;张佼;王俊;

硅片厚度对多晶硅太阳电池性能的影响    王涛;王正志;

超细羊毛改性前后针织物性能的研究    马印;秦记珍;狄友波;曲娴;罗群芳;

钨丝直径和表面处理对金刚石形核生长的影响    游小龙;余志明;吴迪;吴晓斌;魏秋平;王婷;

磁控溅射膜层发雾原因分析    牛通;王从香;胡永芳;

碳纳米管基复合物的制备及其光催化和电催化性质研究    严亚

7YSZ/Al_2O_3/Ni-343多层热障涂层的同步合成及其性能研究    宋建荣

纳米SiO_2杂化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究    马国章

爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究    罗宁

GaN纳米管和纳米带的结构稳定性及其电子性质的第一性原理研究    陈国祥

钛铌酸盐微纳米发光材料的制备与表征    马谦

高强度Cu-Nb纳米弥散强化铜合金的制备及其相关基础问题的研究    雷若姗

聚合物诱导下无机纳米材料的组装和晶化过程    时宜

基于功能性纳米材料的电化学生物传感器研究    郭锴

掺杂改性二氧化钛薄膜的制备及其光学性能研究    周艳军

真空阴极弧制备纳米复合Zr-C-N薄膜的研究    周书刚

稀土掺杂新型镀膜材料的研究    陈庆友

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

水合肼液相还原法制备纳米铜粉的研究    李强

添加微量纳米铜粉对铁基粉末烧结件组织性能的影响    李光远

导电性纳米颗粒的分散与应用    徐秀娟

废酸中铁离子的回收及共沉淀法制备纳米四氧化三铁的工艺研究    徐军

空心阴极等离子体增强化学气相沉积微晶硅薄膜的研究    张受业

金属薄膜流变力学性能研究    马敏伟

ZL101A铝合金表面磁控溅射镀TiN薄膜的研究    吴义志

多孔陶瓷材料制备工艺研究进展    张宇民,刘殿魁,韩杰才,赫晓东

电沉积硫化镉纳米膜的形貌和光学性质研究    栾野梅;

电子束纳米光刻技术研究    刘玉贵,王维军,罗四维

CdS薄膜的制备及其性能    黎兵,冯良桓,郑家贵,蔡亚平,蔡伟,李卫,武莉莉

CdS薄膜的结构特性及其对Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜太阳电池的影响(英文)    薛玉明,孙云,何青,刘芳芳,李长键,汲明亮

水浴温度对化学浴沉积CdS薄膜性能的影响    段宇波;张弓;庄大明;

铜/镍纳米多层膜脉冲电沉积法制备及沉积机理初探    朱福良;于倩倩;黄达;谢建平;

电沉积法制备纳米多层膜技术的优缺点及其研究进展    张英杰;闫宇星;章江洪;

非晶硅太阳能电池研究现状    吴建荣,杜丕一,韩高荣,寿瑾晖,张溪文,朱懿

核壳结构纳米复合材料的研究进展    张小塔;宋武林;胡木林;谢长生;郭连贵;

CBD法制备的CdS薄膜结构及性能的研究    武莉莉;蔡伟;张静全;郑家贵;蔡亚平;黎兵;邵烨;冯良桓;

ZnO基Ⅱ型纳米异质结构的合成与光学性质研究    孙陆威

脉冲激光沉积CdO和ZnO基薄膜及其光电性能研究    郑必举

微纳复合材料光生电荷性质及活性研究    张宇

Fe_3O_4纳米颗粒与薄膜的制备及磁性能研究    赵朝辉

核壳半导体量子点制备及其光电特性    何红燕

纤维素/CdS纳米复合材料的制备及其性能研究    苏霞

硫化铋纳米材料的制备及其光学性能研究    代艳竹

CdS纳米线制备及其在光电极中的应用    杨金坚

CdS薄膜光电化学电池及其离子识别特性的研究    潘维

硫化物纳米薄膜的超声喷雾热解制备和物性研究    周朕

聚合物有机太阳能电池器件的研究    苏梦蟾

多孔金的形成与演化    赵红娟

导电玻璃衬底上氧化锌薄膜的电化学沉积与表征    罗利娟

电沉积ZnO纳米薄膜的制备与性能研究    岳兰

Cu_2O、ZnO纳微结构薄膜的制备及其光电性能研究    赵文燕

油溶性纳米硼酸盐的制备、表征与摩擦学性能研究    王焕敏

纳米TiO_2和SnO_2/CdS薄膜的制备、表征及光电化学性能研究    黄福莉

Zn_2SnO_4复合材料的制备及其在染料敏化电池上的应用研究    陈安良

退火对CdS薄膜和CdS纳米晶的电学与光学性质的影响    杨一军,杨保华,谢宇

CdS薄膜的电输运和光学性质    杨一军,阚彩侠,谢宇,杨保华,张立德

掺In纳米ZnO、CdS薄膜结构、光学特性分析    吉雅图,李健

反应溅射的硫化镉薄膜    王全坤

溶液生长法制备CdS薄膜    李蓉萍,杨笛,王志文,荣利霞

CdS/SiO_2介孔组装体系、CdS薄膜及纳米晶的光吸收性质    杨一军,阚彩侠,杨保华,刘强春

用化学热解沉积法制备硫化镉薄膜的微结构(英文)    Cha DeoKjoon,Kim Sunmi,黄宁康,刘金蓉,陈剑

CdS多晶薄膜的异常电导现象研究    黄小融,郑家贵,蔡伟,黎兵,冯良桓

退火对CdS多晶薄膜电学性质的影响    黄小融，郑家贵，黎兵，蔡伟

CdS多晶薄膜的制备及其性能的研究    黎兵，蔡亚平，朱居木，郑家贵，蔡伟，冯良桓

太阳电池中CdS薄膜的制备及其性能的研究    黎兵;邵烨;郑家贵;蔡伟;蔡亚平;张静全;冯良桓;

CBD法制备的CdS薄膜结构及性能的研究    武莉莉;蔡伟;张静全;郑家贵;蔡亚平;黎兵;邵烨;冯良桓;

热蒸发制备CdS薄膜纵横向电阻率的差异    何智兵;韩高荣;

化学沉积CdS与Cd_(1-x)Zn_xS膜的工艺研究    孙云;温国忠;赵凯;郭虎森;刘明光;李长健;

微波辅助化学浴沉积CdS薄膜    翟然;王树博;汪浩;严辉;

硫化镉纳米薄膜的电化学合成与表征    陈海念;覃爱苗;唐平;谢松柏;

电沉积制备中络合剂对光伏材料CdS的影响    张辉;马向阳;杨德仁;

CdTe太阳电池的研究与发展状况    冯良桓;蔡亚平;张静全;李卫;蔡伟;郑家贵;

CIS薄膜的制备方法及其光电特性研究    张加友;孙云;龚晓波;温国忠;郭淑华;李长健;孙钟林;

CdS/CdTe多晶薄膜及其化合物半导体太阳电池的研究    黎兵

有机/无机多层复合膜的制备及光电性能研究    何智兵

CdS纳米薄膜的制备及CdS复合薄膜在太阳能电池中的应用    欧阳珉路

铜铟镓硒薄膜太阳能电池窗口层材料研究    许修兵

CdTe/CdS多晶薄膜及其异质结界面的研究    武莉莉

CdS薄膜及其太阳能电池的制备和性质研究    常笑薇

CdS/CdTe太阳能电池中CdS薄膜的制备及其特性研究    夏兰

复合硫化镉双层薄膜的气相与溶液制备方法的比较研究    赵云鹤

硫化镉光电薄膜的制备及表征    马丽敏

硫化镉薄膜的性质及应用研究    刘高斌

CdS薄膜光电化学电池及其离子识别特性的研究    潘维

CdTe多晶薄膜的制备及后处理研究    夏庚培