铁电薄膜/电极异质结光伏效应的应用研究

来源：论文学术网

时间：2024-08-19 04:10:02

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铁电薄膜/电极异质结光伏效应的应用研究【摘要】：太阳能电池的开发研究一直为广大科研工作者所重视，传统的硅太阳能电池由于材料的限制已经达到了理论上能量转换效率的极限，寻找新型太阳能电

【摘要】：太阳能电池的开发研究一直为广大科研工作者所重视，传统的硅太阳能电池由于材料的限制已经达到了理论上能量转换效率的极限，寻找新型太阳能电池材料已经成为人们的共识。近年来，以铁电薄膜为基础的新型太阳能电池的出现，因其低廉的成本和独特的光生伏特效应等优点引起了广大研究者的注意。本文主要采用Sol-gel法制备铁电薄膜，研究铁电薄膜的剩余极化与薄膜/电极界面肖特基势垒的光伏效应。具体内容如下：（1）通过对前驱体溶液不同Ti原料的调整来摸索最佳的BIT和BNT薄膜条件，在薄膜制备工艺过程中调控裂解温度和退火温度优化薄膜铁电性能，得到铁电性能较好的BNT薄膜并研究其光伏效应。（2）将两种不同禁带宽度的PZT与BIT薄膜结合起来，形成复合薄膜，通过调控两种薄膜的厚度优化复合薄膜的光伏效应。（3）在传统的PN结太阳能电池中引入铁电薄膜作为“钝化层”来改善晶体硅太阳能电池的光电转换效率，与无钝化层的PN结相比，带有PZT/ITO钝化层光电转换效率提高了6倍左右。 【关键词】：铁电薄膜 异质结 光伏效应 氧化铟锡
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

中文摘要4-5
Abstract5-8
第一章引言8-18
1.1 引言8-10
1.2 铁电材料10-13
1.3 铁电薄膜的光伏效应13-14
1.4 本文的研究意义与研究内容14-15
参考文献15-18
第二章样品的制备、表征与性能测试18-27
2.1 溶胶-凝胶法18-20
2.1.1 溶胶-凝胶法制备薄膜19
2.1.2 溶胶-凝胶法的工艺与过程19-20
2.2 溶胶凝胶法制备 PZT 陶瓷靶材20-21
2.3 磁控溅射法制备 Pt、ITO 电极与 PZT 薄膜21-23
2.4 样品的表征23-25
2.4.1 样品结构的表征23
2.4.2 样品光电学性能表征23-25
参考文献25-27
第三章 BNT 薄膜的光伏特性研究27-41
3.1 背景介绍27-28
3.2 制备工艺研究28-37
3.2.1 BNT 不同 Ti 原料的性能对比28-31
3.2.2 BNT 不同裂解温度对比31-34
3.2.3 BNT 不同退火温度对比34-37
3.3 光电性能的探究与讨论37-39
3.4 本章小结39-40
参考文献40-41
第四章复合铁电薄膜的光伏特性研究41-47
4.1 背景介绍41
4.2 样品的制备41-42
4.3 实验结果与分析42-44
4.4 本章小结44-46
参考文献46-47
第五章铁电钝化层对晶体硅PN 结的光电转换效率的探究47-56
5.1 背景介绍47
5.2 样品的制备47-48
5.3 实验结果与分析48-53
5.4 本章小结53-54
参考文献54-56
第六章总结56-57
攻读硕士学位期间发表的论文57-58
致谢58-59

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