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无机纳米晶基薄膜太阳能电池材料的电化学制备、机理及异质结组装研究

学位论文数据集第3-4页
摘要第4-6页
ABSTRACT第6-8页
目录第9-13页
Contents第13-17页
符号说明第17-18页
第一章 绪论第18-40页
    1.1 研究背景与意义第18页
    1.2 太阳能电池的基本结构单元、工作原理与等效电路第18-23页
        1.2.1 基本结构单元第18-19页
        1.2.2 工作原理第19-22页
        1.2.3 等效电路第22-23页
    1.3 太阳能电池的评价方式与评价指标第23-27页
        1.3.1 评价方式第23-25页
        1.3.2 评价指标第25-27页
    1.4 太阳能电池的种类与发展概况第27-34页
        1.4.1 硅基太阳能电池第27-28页
        1.4.2 无机化合物薄膜太阳能电池第28-29页
        1.4.3 有机薄膜太阳能电池第29-30页
        1.4.4 纳米晶基薄膜太阳能电池第30-34页
            1.4.4.1 对窗口层材料的要求第31-32页
            1.4.4.2 对吸收层材料的要求第32-33页
            1.4.4.3 对空穴传导层材料的要求第33页
            1.4.4.4 各层材料的制备方法与组装方式第33页
            1.4.4.5 未来的研究方向第33-34页
    1.5 本论文课题的提出第34-40页
        1.5.1 选题立意第34-37页
            1.5.1.1 材料的选择第34-35页
            1.5.1.2 材料制备方法的选择第35-37页
        1.5.2 研究内容与研究方案第37-39页
            1.5.2.1 研究内容第37-38页
            1.5.2.2 研究方案第38-39页
        1.5.3 创新点第39-40页
第二章 实验部分第40-48页
    2.1 实验药品、材料与仪器设备第40-41页
    2.2 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的一步恒电位沉积第41-42页
    2.3 ZnS纳米晶薄膜窗口层的添加剂辅助恒电流沉积第42-44页
    2.4 CuInS_2与ZnS纳米晶薄膜的物性表征第44-45页
        2.4.1 物相结构及元素组成第44页
        2.4.2 表面形貌及膜厚第44页
        2.4.3 光电性质第44-45页
    2.5 CuInS_2与ZnS纳米晶薄膜的电沉积机理研究第45-46页
        2.5.1 紫外光谱测试第45-46页
        2.5.2 电化学测试第46页
    2.6 CuInS_2与ZnS纳米晶基薄膜异质结太阳能电池的组装及光伏效应研究第46-48页
        2.6.1 太阳能电池的组装第46-47页
        2.6.2 太阳能电池的光伏效应研究第47-48页
第三章 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的一步恒电位沉积及机理研究第48-73页
    3.1 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的一步恒电位沉积第48-63页
        3.1.1 电沉积条件的初期探索第48-56页
            3.1.1.1 沉积电位范围的确定第48-49页
            3.1.1.2 沉积电位对薄膜物相及形貌的影响第49-50页
            3.1.1.3 沉积液浓度和pH值对薄膜物相及形貌的影响第50-55页
            3.1.1.4 退火对薄膜物相的影响第55页
            3.1.1.5 小结第55-56页
        3.1.2 新的电沉积溶液体系的开发第56-63页
            3.1.2.1 C_8H_5KO_4络合剂的引入对薄膜物相及形貌的影响第56-62页
            3.1.2.2 沉积电位对薄膜物相及形貌的影响第62-63页
            3.1.2.3 基底对薄膜物相及附着情况的影响第63页
            3.1.2.4 小结第63页
    3.2 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的一步恒电位沉积机理第63-71页
        3.2.1 C_8H_5KO_4与Cu~(2+)、In~(3+)的络合研究第63-65页
        3.2.2 C_8H_5KO_4对Cu~(2+)、In~(3+)的还原过程的影响第65-67页
        3.2.3 CuInS_2纳米晶薄膜的一步恒电位沉积机理第67-71页
            3.2.3.1 极化曲线分析第67-70页
            3.2.3.2 交流阻抗谱分析第70-71页
    3.3 本章小结第71-73页
第四章 ZnS纳米晶薄膜窗口层的添加剂辅助恒电流沉积及机理研究第73-89页
    4.1 ZnS纳米晶薄膜窗口层的添加剂辅助恒电流沉积第73-81页
        4.1.1 在Ni基底上的电沉积第73-77页
            4.1.1.1 沉积液pH值对薄膜物相的影响第73-74页
            4.1.1.2 沉积液浓度对薄膜物相的影响第74-76页
            4.1.1.3 电流密度对薄膜物相的影响第76页
            4.1.1.4 小结第76-77页
        4.1.2 在ITO基底上的电沉积第77-81页
            4.1.2.1 Zn(CH_3COO)_2浓度及C_7H_6O_6S的引入对薄膜物相及形貌的影响第77-81页
            4.1.2.2 退火对薄膜物相的影响第81页
            4.1.2.3 小结第81页
    4.2 ZnS纳米晶薄膜窗口层的添加剂辅助恒电流沉积机理第81-88页
        4.2.1 S_2O_3~(2-)的电化学还原行为第82-83页
        4.2.2 Zn~(2+)的电化学还原行为第83-84页
        4.2.3 ZnS的电化学沉积机理及动力学研究第84-88页
            4.2.3.1 ZnS的电化学沉积机理第84-85页
            4.2.3.2 ZnS的电化学沉积动力学第85-88页
    4.3 本章小结第88-89页
第五章 CuInS_2与ZnS纳米晶薄膜的光电性质第89-100页
    5.1 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的光电性质第89-93页
        5.1.1 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的光学性质第89-91页
            5.1.1.1 CuInS_2薄膜的物相组成对其光学性质的影响第89-90页
            5.1.1.2 CuInS_2薄膜的厚度对其光学性质的影响第90-91页
        5.1.2 CuInS_2纳米晶薄膜吸收层的电学性质第91-93页
            5.1.2.1 CuInS_2薄膜的物相组成对其电学性质的影响第92-93页
            5.1.2.2 CuInS_2薄膜的元素组成对其电学性质的影响第93页
    5.2 ZnS纳米晶薄膜窗口层的光电性质第93-98页
        5.2.1 ZnS纳米晶薄膜窗口层的光学性质第93-98页
            5.2.1.1 ZnS薄膜的物相及元素组成对其光学性质的影响第93-96页
            5.2.1.2 ZnS薄膜的结晶性对其光学性质的影响第96-98页
        5.2.2 ZnS纳米晶薄膜窗口层的电学性质第98页
    5.3 本章小结第98-100页
第六章 CuInS_2与ZnS纳米晶基薄膜异质结太阳能电池的组装及光伏研究第100-114页
    6.1 异质结太阳能电池的组装第100-103页
        6.1.1 Ni基底上异质结太阳能电池的结构第100-102页
        6.1.2 ITO基底上异质结太阳能电池的结构第102-103页
    6.2 异质结太阳能电池的光伏效应研究第103-113页
        6.2.1 CuInS_2吸收层厚度对太阳能电池光伏效应的影响第103-107页
        6.2.2 异质结类型及组合方式对太阳能电池光伏效应的影响第107-113页
            6.2.2.1 Ni基底上组装的不同异质结太阳能电池的光伏效应第107-111页
            6.2.2.2 ITO基底上组装的不同异质结太阳能电池的光伏效应第111-113页
    6.3 本章小结第113-114页
第七章 结论第114-117页
参考文献第117-127页
致谢第127-129页
研究成果及发表的学术论文第129-130页
作者和导师简介第130-131页
附件第131-132页

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