| Abstract | 第3-5页 |
| Table of contents | 第6-11页 |
| Chapter I: General Introduction | 第11-72页 |
| 1.1 Motivation and objectives of the research | 第11-13页 |
| 1.2. Consideration of the current situation of Energy challenge | 第13-20页 |
| 1.2.1 Energy crisis and renewable energies | 第13-15页 |
| 1.2.2 Strategy for the priorities of energy transition | 第15-16页 |
| 1.2.3 Solar energy and solar cells | 第16-20页 |
| 1.2.3.1 Solar energy opportunity | 第16页 |
| 1.2.3.2 Solar cells technologies | 第16-20页 |
| 1.3 Photovoltaic effect | 第20-27页 |
| 1.3.1 Operating principle of solar cells | 第20页 |
| 1.3.2 History of photovoltaic research | 第20-22页 |
| 1.3.3 Solar spectrum | 第22-24页 |
| 1.3.3.1 Zenith angle and altitude | 第23-24页 |
| 1.3.4 Parameters of the curve current -voltage I (V) | 第24-27页 |
| 1.4 Basic notions of CZTS compound | 第27-55页 |
| 1.4.1 Development of CZTS solar cells | 第29-31页 |
| 1.4.2 The preparation and characterization techniques usually used for CZTS materials | 第31-55页 |
| 1.4.2.1 Spray pyrolysis technique | 第31-34页 |
| 1.4.2.2 Hydro/solvothermal techniques | 第34-36页 |
| 1.4.2.3 Sol-gels pin-coating technique | 第36-39页 |
| 1.4.2.4 Pulse laser deposition | 第39-42页 |
| 1.4.2.5 Electro-deposition technique | 第42-45页 |
| 1.4.2.6 Sputtering techniques | 第45-48页 |
| 1.4.2.7 Evaporation techniques | 第48-50页 |
| 1.4.2.8 Successive ionic layer adsorption reaction (SILAR) technique | 第50-51页 |
| 1.4.2.9 Characterization techniques | 第51-55页 |
| 1.5 Description of the different parts of the thesis | 第55-56页 |
| References | 第56-72页 |
| Chapter II: Easy hydrothermal preparation of Cu2ZnSnS4(CZTS) nanoparticles for photovoltaic applications | 第72-93页 |
| 2.1 Introduction | 第72-73页 |
| 2.2 Experimental | 第73-75页 |
| 2.2.1 Materials | 第73-74页 |
| 2.2.2 Preparation of CZTS nanoparticles | 第74页 |
| 2.2.3 Paste preparation and thin film deposition | 第74-75页 |
| 2.2.4 Characterization of samples | 第75页 |
| 2.3 Results and discussion | 第75-88页 |
| 2.3.1 Preparation of CZTS nanoparticles and reaction mechanism | 第75-77页 |
| 2.3.2 CZTS nanoparticles XRD and Raman spectra analysis | 第77-81页 |
| 2.3.3 CZTS nanoparticles UV absorbance plot analysis | 第81-83页 |
| 2.3.4 CZTS nanoparticles morphological Analysis | 第83-85页 |
| 2.3.5 Photoelectrochemical measurements (PEC) | 第85-88页 |
| 2.3.5.1 Characteristic Intensity-Voltage of CZTS thin film | 第85-87页 |
| 2.3.5.2 Diagram mott-schottky | 第87-88页 |
| 2.4 Conclusions | 第88-89页 |
| References | 第89-93页 |
| Chapter III: Solution-Based Synthesis and photoelectrochemical characterization of Cu2ZnSnS4 | 第93-118页 |
| 3.1 Introduction | 第93-94页 |
| 3.2 Experimental details | 第94-98页 |
| 3.2.1 Precursors of CZTS | 第94-95页 |
| 3.2.2 The solvents | 第95页 |
| 3.2.3 The CZT(S, Se) thin films preparation | 第95-96页 |
| 3.2.4 Description of the furnace and thermal treatment process | 第96-98页 |
| 3.3. Results and discussion | 第98-113页 |
| 3.3.1 Thermal treatment effect on the growth of CZTS | 第98-99页 |
| 3.3.2 Stoichiometric ratios effect on the growth of CZTS | 第99-103页 |
| 3.3.3 Optical properties of CZTS | 第103-105页 |
| 3.3.4 Raman and XRD comparative study of CZT(S, Se) | 第105-107页 |
| 3.3.5 Photoelectrochemical cell (PEC) measurements of CZT(S, Se) thin films | 第107-113页 |
| 3.3.5.1 Interfaces electronic exchange between electrodes and electrolyte | 第107-109页 |
| 3.3.5.2 Photocurrent-voltage (I-V) characteristics of CZT(S, Se) thin films | 第109-110页 |
| 3.3.5.3 Photocurrent-time (I-t) characteristics of CZT(S, Se) thin films | 第110-111页 |
| 3.3.5.4 Mott-Schottky plots of CZT(S, Se) thin films | 第111-113页 |
| 3.4 Conclusions | 第113-114页 |
| References | 第114-118页 |
| Chapter IV: Preparation of CZTS thin film, and using as tandem structured quantum dot sensitized solar cells (QDSSCs) | 第118-136页 |
| 4.1 Introduction | 第118-119页 |
| 4.2 Experimental section | 第119-122页 |
| 4.2.1 Materials | 第119-120页 |
| 4.2.2 CZTS nanocrystals synthesis | 第120页 |
| 4.2.3 Paste preparation and thin film Deposition | 第120-121页 |
| 4.2.4 Fabrication of tandem QDSSCs | 第121页 |
| 4.2.5 Characterization and measurements | 第121-122页 |
| 4.3 Results and discussion | 第122-131页 |
| 4.3.1 XRD and Raman study | 第122-123页 |
| 4.3.2 The TEM and SEM study | 第123-126页 |
| 4.3.3 Properties of tandem QDSSCs | 第126-131页 |
| 4.3.3.1 Tandem device operating principle | 第126-127页 |
| 4.3.3.2 Optical properties of tandem device | 第127-128页 |
| 4.3.3.3 Photocurrent-Voltage (IV) characteristics | 第128-131页 |
| 4.4 Conclusion | 第131-132页 |
| References | 第132-136页 |
| Chapter V: Summary | 第136-139页 |
| Acknowledgements | 第139-141页 |
| Published articles and assisted conferences | 第141页 |
