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TiO_2/CdS复合薄膜光电极的制备及其光电特性研究

作　者: 冷艳
导　师: 杨海滨
学　校: 吉林大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 太阳能电池 溶胶-凝胶法 化学水浴沉积法 光电化学性能
分类号: O484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 213次
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内容摘要


二氧化钛是一种n型无机半导体材料,在太阳能电池、光解水制氢等领域具有及其重要的应用前景。本论文主要制备TiO2纳晶薄膜,研究其光吸收及光电特性,以及用窄带隙CdS敏化后,对其光吸收以及光电特性等性质的影响,并获得了一系列有意义的结果。采用溶胶-凝胶以及浸渍提拉的方法,在导电玻璃衬底上制备出二氧化钛薄膜,考察了提拉不同次数对TiO2形貌、晶相和光吸收的影响。用FESEM、XRD和UV-vis等手段对其进行表征,发现:TiO2薄膜为颗粒膜,膜面光滑致密,经过500℃热处理后的样品,是锐钛矿晶型。随着TiO2提拉次数的增加,光吸收范围变宽、吸收峰增强。样品的光电特性表明,提拉十次的TiO2薄膜,其光电特性明显优于其他两个提拉次数。采用化学水浴沉积法,以前面得到光电性质最优条件制备的ITO/TiO2为基底,沉积CdS。实验结果表明:CdS退火前的形貌类似网状结构,退火后为片状结构。CdS是纯相立方结构,随退火温度的升高,结晶性更好,形成更多的立方结构,并不断趋于完整。复合CdS后,在可见区有很好的光吸收。热处理温度是形成良好异质结的关键要素。而异质结对光电流密度有直接的影响。复合硫化镉后相比复合前,光电流提高明显。

全文目录


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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜的生长、结构和外延
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