新型太阳能电池材料SnS薄膜的制备及结构分析

【摘要】： SnS无毒、环保，其光学直接带隙和间接带隙分别为1.2～1.5eV和1.0～1.1eV，与太阳辐射中的可见光有很好的光谱匹配，非常适合用作太阳能电池中的光吸收层，是一种很有潜力的太阳能电池材料。本文采用了多种方法制备SnS薄膜，并根据样品检测结果对这些方法进行了对比分析。 以三乙醇胺、硫代乙酰胺、氯化亚锡、氨水、氯化铵为反应物，采用常规化学浴制备SnS薄膜。在不同条件下制备样品，初步得到了制备SnS薄膜的优化条件，并研究了超声辅助手段对薄膜品质的影响。 以硫化钠、氯化亚锡为反应物，采用连续离子反应法制备了SnS薄膜。获得的优化工艺条件为：氯化亚锡的浓度是0.2M／l，硫化钠的浓度是0.1M／l。氯化亚锡溶液的反应温度是70℃，硫化钠溶液的反应温度是室温。 对常规化学浴的反应机理进行了分析。分析结果表明：反应物三乙醇胺的浓度、溶液的PH值对反应有很重要的影响，氯化铵的加入对溶液PH值有稳定作用。 采用SEM，XRD等手段对样品的结构和成分进行了表征。XRD结果显示 西安理工大学硕士学位论文 制备的SnS薄膜样品具有非晶和纳米晶结构。SEM结果显示用常规化学浴方法 所制备的薄膜样品的表面形貌与反应条件有关，而用超声波辅助化学浴和连续 离子反应法制备的薄膜样品的表面较之常规化学浴方法所得到的薄膜样品表面 晶粒细小均匀，致密平整。 【关键词】：SnS 太阳能电池 薄膜 化学浴
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 第1章 前言9-21
• 1.1 太阳能电池9-12
• 1.2 SnS薄膜的特性12-13
• 1.3 制备SnS薄膜的方法13-17
• 1.4 化学浴制备SnS薄膜进展17-18
• 1.5 本文的主要研究内容18-19
• 参考文献19-21
• 第2章 制备SnS薄膜实验路线21-27
• 2.1 实验路线21-23
• 2.2 实验设备及药品23-25
• 2.3 本章小结25
• 参考文献25-27
• 第3章 制备SnS薄膜的机理分析27-36
• 3.1 常规化学浴制备SnS薄膜机理分析27-31
• 3.2 超声波辅助化学浴原理31-33
• 3.3 连续离子反应法制备SnS薄膜原理33-34
• 3.4 本章小结34
• 参考文献34-36
• 第4章 SnS薄膜的制备36-46
• 4.1 常规化学浴法制备SnS薄膜36-40
• 4.1.1 衬底清洗36-37
• 4.1.2 反应溶液配制37-38
• 4.1.3 常规化学浴法沉积SnS薄膜38-40
• 4.1.4 退火处理40
• 4.2 超声波辅助化学浴法沉积SnS薄膜40-42
• 4.2.1 超声波辅助化学浴法的发展40-41
• 4.2.2 超声波辅助化学浴法沉积SnS薄膜41-42
• 4.3 连续离子反应法制备SnS薄膜42-44
• 4.3.1 反应溶液配制42-43
• 4.3.2 衬底清洗43
• 4.3.3 SnS薄膜制备43-44
• 4.4 SnS粉末的制备44
• 4.5 本章小结44-45
• 参考文献45-46
• 第5章 结构性能分析46-57
• 5.1 SnS薄膜SEM分析46-50
• 5.2 SnS薄膜XRD分析50-56
• 5.3 小结56-57
• 结论57-58
• 致谢58-59

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