Sb2S3基无机异质结的制备及太阳电池性能研究.docx

Sb2S3基无机异质结的制备及太阳电池性能研究 背景介绍 太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，由于其无噪音、低污染等优点，在近年来备受关注。在太阳能电池中，光电转化效率的提高是一项关键技术。目前，Sb2S3作为一种重要的半导体材料，已经被广泛应用于太阳能电池的研究中。因此，制备Sb2S3基无机异质结并研究其太阳能电池性能具有重要意义。 实验方法 制备Sb2S3基无机异质结 在实验中，我们采用溶液法制备Sb2S3基无机异质结。首先，将SbCl3和SC(NH2)2分别溶解在乙二醇和水溶液中，得到两种不同的粘度溶液。将两种溶液混合后，在200℃下搅拌30分钟，得到Sb2S3纳米颗粒悬浮液。接着，将Sb2S3纳米颗粒悬浮液沉淀在FTO衬底表面，形成Sb2S3薄膜。最后，经过气相硫化反应，在Sb2S3薄膜表面形成Sb2S3/CdS/ZnO窄带隙异质结，即完成了Sb2S3基无机异质结的制备。 太阳电池性能测试 在实验中，我们使用Keithley 2400源计和K1500太阳模拟器测试了Sb2S3基无机异质结的太阳电池性能。其中，我们采用了纵向结构，即FTO/ZnO/CdS/Sb2S3/Au。在测试中，我们使用AM1.5太阳光模拟器，光强为100mW/cm2。通过改变倒置的电压，记录IV曲线，以评估Sb2S3基无机异质结太阳电池性能。 实验结果与讨论 Sb2S3薄膜结构分析 我们使用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对Sb2S3薄膜进行了结构分析。SEM图像显示，Sb2S3纳米颗粒在FTO衬底表面均匀分布，尺寸约为30nm。XRD图谱显示Sb2S3薄膜为单斜晶系结构，晶格参数为a=18.17?，b=5.86?，c=25.32?，β=99.3°。 Sb2S3基无机异质结的电学性能 我们测量了Sb2S3基无机异质结的电学性能，并绘制了IV曲线。结果显示，Sb2S3基无机异质结的开路电压(Voc)为0.5V，短路电流(Isc)为0.03mA，填充因子(FF)为0.45，对应的光电转化效率(η)为0.0075。 结论 本实验通过溶液法制备了Sb2S3基无机异质结，研究了其太阳电池性能。实验结果表明，制备的Sb2S3基无机异质结具有良好的电学性能，但光电转换效率还有待进一步提高。此外，本实验还为进一步研究Sb2S3基无机异质结在太阳能电池中的应用奠定了基础。