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溶剂热合成FeS〈,2〉粉体及性能研究

专 业: 材料物理与化学
关键词: 溶剂热法 表面活性剂 太阳能电池 电池材料 FeS2薄膜 材料形貌
分类号: TM914.43  TQ423.9
形 态: 共 72 页 约 47,160 个字 约 2.256 M内容
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内容摘要


本论文首先综述了国内外太阳能电池材料的研究进展,简要介绍了几种主要太阳能电池材料的性能和研究现状,并概述了FeS2薄膜的主要制备方法和应用前景。

阐述了不同生长环境下FeS2的生长机理。

通过不同pH值系列样品的测试,分析了pH值对相结构的影响;并应用Maud软件,模拟出典型样品的微结构图谱。

XRD结果指出,pH=5和pH=10分别为酸性、碱性环境合成纯相FeS2最佳酸碱度。

SEM分析显示,pH=5时合成粒径约1.3μm的多面体型微晶;pH=10的产物为粒径约300nm的球状颗粒。

光学分析表明,FeS2粒子的量尺寸效应对pH值的变化十分敏感,随pH值升高,FeS2的光吸收边发生明显蓝移。

着重讨论了酸性环境下,反应温度和反应时间对FeS2相结构和光学性能的影响,并对典型样品进行了Rietveld精修,探讨了最终产物的相结构和晶体结构。

研究了工艺条件对FeS2材料形貌的影响。

TEM结果显示,PVP和pH值是影响FeS2晶粒尺寸和形貌的重要参数,通过控制溶液的pH值和PVP用量,可以得到具有不同粒径和形貌的FeS2材料;以醇—水作为溶剂,能更有效地减少了团聚的形成;而反应中使用不同Fe源,则可以获得具有不同形貌的FeS2纳米材料。

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 FeS2太阳能电池材料的研究现状及进展
1.1引言
1.2太阳能电池的发展和应用
1.2.1晶体硅太阳电池
1.2.2化合物半导体太阳能电池
1.2.3纳米晶体太阳能NPC电池
1.3 FeS2薄膜太阳能电池的研究兴起
1.4 FeS2的晶体结构及半导体机理
1.5 FeS2薄膜的制备方法
1.5.1 Fe膜热硫化
1.5.2溅射法
1.5.3化学气相沉积CVD和金属有机化学气相沉积MOCVD
1.5.4热蒸镀及闪蒸镀
1.5.5化学喷雾热解CPS
1.5.6化学气相输运CVT
1.5.7分子束外延生长MBE
1.6 FeS2薄膜的光电性能
1.6.1制备方法对FeS2薄膜光电性能的影响
1.6.2掺杂对FeS2薄膜光电性能的影响
1.7 FeS2薄膜的光电转换效率
1.8本章小结
参考文献
第二章 水热法及溶剂热法的应用与发展
2.1引言
2.2水热法的发展与技术应用
2.2.1水热法晶体生长
2.2.2水热法晶体生长过程
2.2.3水热晶体生长的制备技术
2.2.4水热法晶体生长的发展趋势
2.2.5水热法制备薄膜技术
2.2.6小结
2.3溶剂热生长晶体及应用
2.3.1溶剂热法的特点
2.3.2溶剂热法分类
2.3.3溶剂热法常用溶剂
2.3.4小结
参考文献
第三章 溶剂热合成FeS2粉体的反应机理及性能分析
3.1引言
3.2实验
3.3结果与讨论
3.3.1反应机理
3.3.2 EDXA分析
3.3.3物相分析
3.3.4形貌分析
3.3.5光学分析
3.4本章小结
参考文献
第四章 黄铁矿型FeS2纳米晶的结构与性能研究
4.1引言
4.2实验
4.3结果与讨论
4.3.1反应温度对相结构的影响
4.3.2 反应时间对相结构的影响
4.3.3 Rietveld结构精修与讨论
4.3.4光学分析
4.3.5 TEM分析
4.4本章小结
参考文献
第五章 溶剂热合成FeS2材料的形貌控制研究
5.1引言
5.2实验
5.3结果与讨论
5.3.1表面活性剂对FeS2晶体结构、分散性及形貌的影响
5.3.2溶剂对FeS2晶体分散性的影响
5.3.3反应前驱物对FeS2结构与形貌影响
5.4本章小结
参考文献
第六章 工作总结与展望
6.1工作总结
6.2溶剂热法制备FeS2材料的展望
6.2.1溶剂热合成技术的进一步优化
6.2.2形貌的控制工艺研究
6.2.3一维FeS2材料的制备
6.2.4FeS2薄膜的制备
6.3后继工作的展望
6.4本章小结
参考文献
附录

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中图分类: > TM914.43 > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术(直接发电) > 光电池
其他分类: > TQ423.9 > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 表面活性剂

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