研究目的
通过改变Cd/Zn组分比例来优化化学沉积(Cdx-Zn1-x)S薄膜中的锌浓度,使其能够吸收相当比例的太阳光子,从而适用于太阳能电池应用。
研究成果
该研究成功优化了用于太阳能电池的(Cdx-Zn1-x)S薄膜中的锌浓度。这些薄膜呈现纳米晶特性,具有合适的带隙值和良好的光学性能。所制备的CdTe/(Cdx-Zn1-x)S太阳能电池实现了11.4%的效率,验证了这些薄膜在光伏应用中的适用性。
研究不足
该研究受限于CBD技术的技术约束以及材料中可能引入杂质和伪影的问题。由于ZnS晶体呈非晶态,会作为散射中心并增加电阻率,因此优化锌浓度具有挑战性。
1:实验设计与方法选择:
采用化学浴沉积(CBD)技术合成了(Cdx-Zn1-x)S薄膜。通过优化浴温、沉积时间、pH值及反应物浓度等沉积参数。
2:样品选择与数据来源:
使用高透明ITO玻璃作为薄膜沉积基底,沉积前依次用盐酸、丙酮和双蒸水清洗基底。
3:实验设备与材料清单:
采用X'pert多功能粉末X射线衍射仪(XRD)、岛津UV-1800分光光度计、西格玛场发射扫描电镜(FESEM)及是德科技B2900源表进行电阻率测量对薄膜进行表征。
4:实验流程与操作步骤:
将基底浸入60°C水浴中沉积1小时,溶液pH值维持在8.5至11之间。沉积后用蒸馏水冲洗并干燥薄膜。
5:5至11之间。沉积后用蒸馏水冲洗并干燥薄膜。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用谢乐公式计算晶粒尺寸,通过Tauc图估算带隙值,利用包络法测定光学常数。
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获取完整内容-
X’pert Multifunctional Powder X-ray Diffractometer
XRD
PANalytical
To identify the crystalline structure, and crystallographic orientation of the (Cdx-Zn1-x)S films
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UV-1800 Spectrophotometer
UV-1800
Shimadzu
To observe the optical absorption spectra
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Field Emission Scanning Microscope
FESEM
SIGMA
To examine the microstructure and surface topography of the film
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Source Meter
B2900
Keysight
To measure the values of sheet resistivity
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Spectrofluorophotometer
RF-5301 PC
Shimadzu
To measure the PL emission spectra
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Solar Simulator
AAA
Enli Technology
To record the I-V characteristic
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