研究目的
通过溶胶-凝胶法研究钠掺杂对制备单相铜锌锡硫(CZTS)太阳能电池材料的影响。
研究成果
通过控制溶液中钠的掺入量,在优化条件下可获得单一相的铜锌锡硫(CZTS)薄膜。最佳CZTS薄膜的光学带隙为1.24电子伏特。所有样品均呈现p型导电特性。
研究不足
该研究聚焦于钠原子比掺杂量达3%的情况;更高浓度可能产生不同影响。采用2-甲氧基丁醇作为溶剂可能会限制与其他溶剂研究结果的对比。
1:实验设计与方法选择:
采用溶胶-凝胶法以2-甲氧基丁醇为溶剂将钠掺入CZTS薄膜,使用不同钠/(铜+锌+锡)原子比(0%-3%)。
2:样品选择与数据来源:
CZTS薄膜制备于玻璃基底上。
3:实验设备与材料清单:
乙酸铜(II)一水合物、乙酸锌二水合物、氯化锡(II)二氯化物、硫脲、2-甲氧基丁醇和氢氧化钠。
4:实验步骤与操作流程:
溶液在60℃下搅拌,室温陈化,旋涂于玻璃基底,200℃加热10分钟,随后在氩气中560℃加热1小时。
5:数据分析方法:
XRD、拉曼光谱、XPS、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外-可见分光光度计、塞贝克效应及霍尔效应测量。
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X-ray diffraction
BRUKER AXS
BRUKER
Obtaining XRD patterns of the samples
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UV-VIS spectrophotometer
SHAIMADZU UV-2550
SHAIMADZU
Measuring the absorption spectra
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Raman spectroscopy
Testing Raman spectra with an excitation wavelength of 532 nm
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X-ray photoelectron spectroscopy
Characterizing elemental analyses
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Field emission scanning electron microscopy
Examining the surface morphologies
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