研究目的
通过改变铁含量,研究硫化过程对Cu2ZnxFe1-xSnS4薄膜结构、形貌及光学性能的影响。
研究成果
硫化过程显著提高了Cu2ZnxFe1-xSnS4薄膜的结晶度和光学性能,其中Cu2Zn0.75Fe0.25SnS4和Cu2ZnSnS4展现出最佳结晶度及适用于太阳能电池的最优带隙值。后续工作将探究硫化条件的变化以及在太阳能电池中引入优化层的效果。
研究不足
硫化条件可能不适用于所有样品,导致结晶性差和存在第二相。该研究仅限于400°C硫化的影响,未探讨硫化时间、退火温度或层厚的变化。
1:实验设计与方法选择:
采用真空热蒸发技术在未加热的玻璃基底上生长Cu2ZnxFe1-xSnS4薄膜,随后在400°C下进行硫化处理。
2:样品选择与数据来源:
使用化学计量比的高纯度元素合成CZFTS粉末。
3:实验设备与材料清单:
真空热蒸发用钼坩埚、硫化用派热克斯玻璃管、X’Pert PRO PANalytical X射线衍射仪、Horiba JobinYvon T64000三单色仪(拉曼光谱)、INSPECT S50扫描电镜(形貌分析)、岛津3100S紫外-可见-近红外分光光度计(光学性能)。
4:实验流程与操作步骤:
在氮气氛围下于硫蒸气中退火处理薄膜。
5:数据分析方法:
XRD分析晶体结构、拉曼光谱确认物相、SEM观察表面形貌、EDS测定元素组成、紫外-可见-近红外分光光度计测试光学性能。
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