1、配制成“油墨”，并分别使用旋涂法和电喷雾法制备了不同的薄膜，实验发现，用本论文中首次使用电喷雾法制备的薄膜与旋涂方法相比具有更好的均性，且薄膜厚度容易控制。为了进步验证该材料的光电特性，我们通过简单地器件结构对该材料进行了光导测试，实验发现在光照条件下该材料会产生大量的光生载流子，可以应用于光伏器件中。最后，我们将该材料成功地用于简单的混合异质结器件中，并证明了该材料的光电特性。本论文结构安排如下第章绪论第二章器件结构机理以及性能表征第三章器件制备工艺与测试系统第四章铜锌锡硫粒子的溶剂热法和热注入法合成及表征第五章铜锌锡硫薄膜的制备和表征及其在简单光伏器件中的应用研究第六章总结万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章器件结构机理以及性能表征第二章器件结构机理以及性能表征铜锌锡硫太阳能电。

2、结创新点展望参考文献附录攻读硕士学位期间撰写的论文附录攻读硕士学位期间申请的专利附录攻读硕士学位期间参加的科研项目致谢万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论第章绪论研究背景和意义随着人类对能源需求的日益增多，煤炭石油天然气等不可再生底上，硒化形成了薄膜，然后用于电池的制备。器件的开路电压为，短路电流密度为，填充因子为，转换效率为。年之后，等人在他们原来器件的基础上，调整了纳米粒子中铜元素和锌元素的含量和改良了涂膜方法，最终得到的纳米粒子的元素成分为，硒化后制作得到的相应器件的效率提高到。等人先用溶剂热法合成了纳米粒子后制备出薄膜。他们以乙二胺作为溶剂加入定量的和，在下的高压釜中反应小时，制备得到纳米粒子。通过表征图可知得到的粒径约为。将纳米粒子制成“油墨”便可旋涂或滴塑成膜，从而制。

3、件，其最高转化率为。用该方法得到的材料为“贫铜”的，其禁带宽度约。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论年，等人电沉积前驱体，在下硫化，制备得到了薄膜太阳能电池，效率达到了，是目前使用该方法制备的电池器件的最高效率。本论文的主要工作本论文的研究工作如下首先从合成适合用于溶液法制备薄膜的材料入手，分别用溶剂热法和热注入法制备了系列微米和纳米粒子，对所得纳米粒子分别进行了晶体结构相组成粒子形貌吸收光谱的表征，并对使用不同方法不同溶剂制备得到的产物进行了对比研究。在热注入方法中，我们首次使用了种新型无毒溶剂聚乙二醇代替文献中大量使用的有毒溶剂油胺制备得到了纳米粒子，对比不同溶剂的产物，实验发现使用聚乙二醇作为溶剂制备得到的纳米粒子具有更均的形貌和更好的单分散性。然后我们将所合成的纳米粒子。

4、太阳能电池的结构铜锌锡硫太阳能电池的工作机理器件的性能表征本章小结第三章器件的制备与测试系统铜锌锡硫太阳能电池的制备流程器件的制备仪器氧等离子处理设备电喷雾设备真空蒸镀设备器件的测试系统特性曲线测试系统入射光转换效率测试系统本章小结第四章铜锌锡硫粒子的溶剂热法和热注入法合成及表征引言实验仪器与合成方法实验试剂与仪器合成方法溶剂热法合成粒子的结果与讨论晶体结构表征形貌和粒径表征热注入法合成纳米粒子的结果与讨论晶体结构和相组成表征粒径和形貌表征元素组成表征吸收光谱表征结果分析与讨论本章小结第五章铜锌锡硫薄膜的制备及其在简单光伏器件中的应用研究引言薄膜制备旋涂法电喷雾法两种方法的对比光导测试简单器件制备与表征万方数据器件结构及其制备方法器件性能表征阳极修饰层对器件的影响本章小结第六章总结与展望总。

5、录，这些列的效率进步充分表明了该材料体系的应用前景。电沉积法电沉积法是基于电化学反应原理的种液相薄膜沉积技术，即在电场作用下，在定的电解质溶液中构成回路，通过发生氧化还原反应使溶液中的离子沉积到阴极或阳极表面得到所需薄膜的过程。此方法的关键是找到个合适的电位，在此电位下可防止产生其他杂质。第篇用电化学沉积法制备薄膜的报道来自等人。电化学沉积时使用三电极法，被用作参比电极，按次序在上电沉积。和分别在和进行电沉积，使用合适的碱性溶液。在酸性溶液中下进行电沉积。对前驱体在进行硫化处理后形成薄膜。通过深入研究发现器件在低光照强度下光伏效应较好，在高光照强度下，空间电荷区的载流子复合增强，导致效率降低。在环境下，等人通过在镀的基底上电沉积前驱体成功制备了吸收层，然后经过硫化处理之后制得薄膜太阳能电池。

6、池的结构图太阳能电池结构图在基础上发展起来的薄膜太阳能电池器件结构如图所示。其主要结构包括基底，背电极吸收层缓冲层窗口层及顶电极。电池的薄膜总厚度约微米，其中型的光吸收材料和型的缓冲层材料以及形成了异质结，是电池的核心。基底可以是刚性的如钠钙玻璃，也可以是柔性的如金属和高分子聚合物。底电极既要保证与基底间有很好的附着力，又要与吸收层有很好的欧姆接触，还需要高的电导率，因此通常选择的。缓冲层多为硫族化合物，如，为型半导体。在窗口层方面，由于材料本身带隙偏窄，对短波光没有很好的透过性，而且不环保并对人体有害，所以换作用禁带宽度为且无毒无污染的作为窗口层。但这就又带来个问题，与的晶格匹配不好，这是由于两者禁带宽度相差太大而导致异质结界面失配。在交界面存在较多缺陷态，制约着器件光电转换效率，因此在。

7、备薄膜太阳能电池。上面两种方法都为直接合成配制“油墨”所需的纳米粒子，年和等人给出了新的思路，他们首先合成了二元或三元的硫化物纳米粒子，然后将这些二元或三元的硫化物纳米粒子配制成前驱体“油墨”。下面为两个具体的例子，和少量的纳米粒子混合物被用来制作前驱体油墨。配制完“油墨”后通过旋涂成膜，并在硒环境下热处理后得到硒化的薄膜即薄膜，所得电池器件的效率为。年，等人利用二元硫化物和二元配体混合物通过锅法直接合成了纳米粒子。此方法容易操作，不需要进行热注入或高温硫化。可以预见，以该法制备的纳米粒子通过适当的溶剂便可制成“油墨”，进而制备相应的电池，但是该部分的研究作者未有报万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第章绪论道。溶液纳米粒子混合前驱体法对于溶液纳米粒子混合前驱体的方法，该方法目前保持着太。

8、同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要锌黄锡矿结构的铜锌锡硫材料与目前在薄膜太阳能电池领域表现出色的黄铜矿结构的铜铟镓硒材料具有相似的晶体结构和光电性能。铜锌锡硫材料的光学带隙为，更接近太阳能电池的最佳光学。

9、能电池文献报道的最高效率。等人，以肼作为溶剂，制成了溶液和纳米粒子混合的悬浮液，该悬浮液中含有四种元素，在的硫或硒气氛下处理旋涂成膜，相应器件的最高效率达到了，其结构为，。所得薄膜由大晶粒构成，显示了比较好的结晶情况和组分均匀性，大晶粒薄膜有利于高效率器件的制备，因为大晶粒可降低光生载流子在晶界复合的机率。但该薄膜有部分的空隙，如何减小空隙的体积从而进步提升效率是以后值得研究的方向。该研究小组友用这种溶液纳米粒子混合前驱体的方法制备得到，硒化后得到薄膜，然后在镀的玻璃基底上生长了层薄膜，但与之前的工作报道样，该方法制备的薄膜仍存在部分的空隙，还有待于进步优化，相应的太阳能电池器件的效率为。最近，他们又通过优化器件中透明导电玻璃和层的厚度将器件的效率进步提高到，该效率是目前类电池的最高效率纪。

10、流。图结结构光伏效应原理图。不同于理想的结，由于组成异质结的这三种半导体材料的介电常数不同，内建电场在不同半导体材料的交界面是不连续的，因此导带和价带在界面处也不连续，如图所示。图形成异质结后的能带图。万方数据单位代码密级硕士学位论文论文题目铜锌锡硫纳米材料及薄膜的溶液法制备及其光伏性质探索秦宏磊高志强教授信息材料光电转换材料与技术工学硕士二零四年二月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作。

11、带隙。铜锌锡硫太阳能电池的组成元素在地球中含量丰富，且硫比硒的毒性要小很多。因此铜锌锡硫非常适合替代含稀有元素铟及高毒性硒的铜铟镓硒来发展高效廉价的太阳能电池。本论文针对目前铜锌锡硫太阳能电池的制备现状，旨在开发出种低成本环保无毒且易于规模化的制备方法。论文主要研究内容分为两个方面。第，我们首先从合成适合用于溶液法制备铜锌锡硫薄膜的材料入手，分别用溶剂热法和热注入法制备了系列铜锌锡硫微米和纳米粒子。研究发现用本论文中溶剂热方法制备得到的铜锌锡硫粒子般为微米量级，且其形貌不易控制，不太适合用来制备高质量的铜锌锡硫薄膜而使用热注入方法制备所得铜锌锡硫粒子般为纳米量级且单分散性良好。其次，在热注入方法中，我们使用种新型无毒溶剂聚乙二醇代替文献中大量使用的有毒溶剂油胺制备得到了铜锌锡硫纳米粒子，并。

12、者之间增加层很薄的薄膜作为缓冲层。窗口层般分为和。为本征氧化锌，需具有高的电阻率和高透过率，为低阻氧化锌，要求在可见光范围内透过率大于，电阻率小于Ω∙。由于为弱型半导体，不能提供足够的电子，因此需要在上沉积层型的透明导电氧化物如。顶电极般采用梳状或者网状结构的来增加光的利用效率。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章器件结构机理以及性能表征铜锌锡硫太阳能电池的工作机理无机太阳能电池的主要工作机理是基于结，见图。图中所示为理想结结构。在短路的情况下，由于结中费米能级相等的缘故，区和区的导带和价带都产生弯曲，并在耗尽区处产生了内建电场。当能量大于光隙的光子照射结时，其内部将均匀地产生非平衡电子空穴对。由于内建电场的存在，产生的非平衡载流子将向空间电荷区两端漂移，并分别被电极收集，形成光电。

参考资料：

[1]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[2]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

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[9]卡通风大学生压力管理与挫折应对宣传教育PPT 编号18060（第24页，发表于2022-06-24）

[10]卡通风亲子阅读儿童教育PPT 编号18060（第27页，发表于2022-06-24）

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