CuInS_2薄膜太阳能电池的制备和表征
CuInS_2薄膜太阳能电池的制备和表征【摘要】:太阳能作为清洁型新能源的主题,被赞誉为人类之父,具有非常广阔的开发前景。在所有的光伏器件中,CuInS_2是直接带隙半导体材料,吸
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM914.42
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 绪论11-18
- 1.1 太阳能11
- 1.2 太阳能电池11-12
- 1.2.1 太阳能电池参数11-12
- 1.2.2 太阳能电池的原理12
- 1.3 薄膜太阳能电池研究进展及发展前景12-14
- 1.3.1 薄膜太阳能电池研究进展12-14
- 1.3.2 CuInS_2薄膜太阳能电池发展前景14
- 1.4 In_2S_3薄膜在太阳能电池中的应用及制备方法14-16
- 1.4.1 In_2S_3薄膜的基本性质及应用14-15
- 1.4.2 β-In_2S_3薄膜的制备方法15-16
- 1.5 本课题的研究目的及主要内容16-18
- 1.5.1 本课题的研究目的16
- 1.5.2 本课题的主要内容16-18
- 第2章 实验设计及测试方法18-24
- 2.1 实验设计18-19
- 2.1.1 实验试剂及仪器18-19
- 2.1.2 实验工艺流程19
- 2.2 实验原理19-21
- 2.2.1 电沉积 CuInS_2机理19-20
- 2.2.2 化学浴沉积 In_2S_3薄膜机理20-21
- 2.3 测试方法21-23
- 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)测试21
- 2.3.2 原子力显微镜(AFM)测试21
- 2.3.3 X 射线衍射(XRD)测试21
- 2.3.4 X 射线光电子光谱(XPS)测试21-22
- 2.3.5 光电性能测试22
- 2.3.6 紫外-可见光吸收光谱测试22
- 2.3.7 冷热探针实验22-23
- 2.3.8 太阳能电池性能测试23
- 2.4 本章小结23-24
- 第3章 电沉积 CuInS_2薄膜工艺优化及性能测试24-37
- 3.1 正交实验优化电沉积 CuInS_2薄膜24-27
- 3.1.1 正交实验设计及结果24-25
- 3.1.2 正交实验结果分析25-27
- 3.1.3 热处理温度的影响27
- 3.2 CuInS_2薄膜性能分析27-33
- 3.2.1 薄膜光学性能的分析27-29
- 3.2.2 薄膜吸收光谱测试分析29-30
- 3.2.3 薄膜表面形貌分析30-31
- 3.2.4 薄膜 XRD 结果分析31-32
- 3.2.5 薄膜 XPS 结果分析32-33
- 3.2.6 薄膜半导体类型分析33
- 3.3 CuInS_2电沉积机理研究33-35
- 3.4 本章小结35-37
- 第4章 In_2S_3薄膜的制备及表征37-43
- 4.1 In_2S_3薄膜的制备37
- 4.2 In_2S_3薄膜的表征37-40
- 4.2.1 薄膜吸收光谱测试分析37
- 4.2.2 薄膜光学性能的分析37-38
- 4.2.3 In_2S_3薄膜 SEM 分析38-39
- 4.2.4 In_2S_3薄膜 AFM 分析39-40
- 4.2.5 In_2S_3薄膜 XRD 分析40
- 4.2.6 In_2S_3的 XPS 分析40
- 4.3 太阳能电池测试40-42
- 4.4 本章小结42-43
- 第5章 计算方法及理论计算43-51
- 5.1 第一性原理43
- 5.2 密度泛函理论43-44
- 5.3 软件介绍44-45
- 5.3.1 CASTEP 软件包简介44
- 5.3.2 DMol3 软件包介绍44-45
- 5.4 能带理论45-46
- 5.4.1 发展历程45-46
- 5.4.2 能带理论介绍46
- 5.5 物理模型及计算方法46-48
- 5.5.1 建立模型46-47
- 5.5.2 计算方法47-48
- 5.6 计算结果与分析48-50
- 5.6.1 DMol3 模拟结果与分析48-49
- 5.6.2 CASTEP 模拟结果与分析49-50
- 5.7 本章小结50-51
- 结论51-53
- 参考文献53-57
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文57-58
- 致谢58
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