| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-58页 |
| 1.1 前言 | 第12-14页 |
| 1.2 太阳能水分解电池的基本原理 | 第14-23页 |
| 1.2.1 半导体与电解液的固液界面理论 | 第14-16页 |
| 1.2.2 太阳能水分解电池的组成及分类 | 第16-21页 |
| 1.2.3 太阳能水分解电池效率的制约因素 | 第21-23页 |
| 1.3 提升光电极转换效率的方法 | 第23-34页 |
| 1.3.1 微纳结构调控 | 第24-29页 |
| 1.3.2 异质结构筑 | 第29-31页 |
| 1.3.3 钝化层制备 | 第31-32页 |
| 1.3.4 电催化剂担载 | 第32-34页 |
| 1.4 主要的水分解光阴极材料 | 第34-47页 |
| 1.4.1 p-Si | 第34-36页 |
| 1.4.2 InP | 第36-38页 |
| 1.4.3 Cu_2O | 第38-40页 |
| 1.4.4 Cu(In,Ga)S_2 | 第40-43页 |
| 1.4.5 Cu_2ZnSnS_4 | 第43-47页 |
| 1.5 Cu_2ZnSnS_4的研究进展 | 第47-53页 |
| 1.5.1 Cu_2ZnSnS_4的微纳结构调控研究进展 | 第47-50页 |
| 1.5.2 基于Cu_2ZnSnS_4的固溶体研究进展 | 第50-52页 |
| 1.5.3 Cu_2ZnSnS_4表面缓冲层的研究进展 | 第52-53页 |
| 1.6 本文的研究内容及创新点 | 第53-58页 |
| 第二章 多孔结构调控CZTS纳米晶光阴极载流子输运及其光解水性能研究 | 第58-74页 |
| 2.1 研究目的 | 第58-59页 |
| 2.2 实验方法 | 第59-61页 |
| 2.2.1 化学试剂 | 第59页 |
| 2.2.2 纳米晶CZTS薄膜的制备 | 第59页 |
| 2.2.3 物性表征 | 第59-60页 |
| 2.2.4 光电化学性能测试 | 第60-61页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第61-72页 |
| 2.3.1 多孔结构的形成机理 | 第61-63页 |
| 2.3.2 纳米晶CZTS薄膜的物性表征 | 第63-66页 |
| 2.3.3 多孔结构对CZTS纳米晶光阴极光电性能的影响 | 第66-67页 |
| 2.3.4 不同硫脲含量对纳米晶CZTS薄膜形貌及光电性能的影响 | 第67-68页 |
| 2.3.5 Pt担载对CZTS纳米晶光阴极光电性能和稳定性的影响 | 第68-69页 |
| 2.3.6 CZTS纳米晶光阴极的法拉第效率 | 第69-70页 |
| 2.3.7 多孔结构提升CZTS纳米晶光阴极光电性能的机理分析 | 第70-72页 |
| 2.4 本章小结 | 第72-74页 |
| 第三章 分级结构调控CZTS纳米晶光阴极载流子输运及其光解水性能研究 | 第74-88页 |
| 3.1 研究目的 | 第74-75页 |
| 3.2 实验方法 | 第75-76页 |
| 3.2.1 化学试剂 | 第75页 |
| 3.2.2 纳米晶CZTS薄膜的制备 | 第75页 |
| 3.2.3 二元金属硫化物的制备 | 第75-76页 |
| 3.2.4 物性表征 | 第76页 |
| 3.2.5 载流子分离效率的测量 | 第76页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第76-87页 |
| 3.3.1 CZTS薄膜的物性表征 | 第76-79页 |
| 3.3.2 阴离子比例对二元金属硫化物形貌的影响 | 第79页 |
| 3.3.3 CZTS的反应中间过程 | 第79-82页 |
| 3.3.4 阴离子调控二硫化锡形貌的机理 | 第82-83页 |
| 3.3.5 分级结构CZTS的形成机理 | 第83-85页 |
| 3.3.6 分级结构对载流子分离效率和光吸收的影响 | 第85-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第四章 Ge固溶和高硫分压硫化减少微晶Ge-CZTS光阴极体相复合及其高效光解水机理研究 | 第88-112页 |
| 4.1 研究目的 | 第88-89页 |
| 4.2 实验方法 | 第89-93页 |
| 4.2.1 化学试剂 | 第89页 |
| 4.2.2 前驱体溶液的配置及老化 | 第89-90页 |
| 4.2.3 Ge-CZTS薄膜的制备 | 第90页 |
| 4.2.4 CdS,In_2S_3缓冲层及Pt电催化剂的担载 | 第90-91页 |
| 4.2.5 Ge-CZTS薄膜的物性表征 | 第91-92页 |
| 4.2.6 光电化学性能测试 | 第92-93页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第93-109页 |
| 4.3.1 低硫分压下的Ge-CZTS薄膜 | 第93-96页 |
| 4.3.2 高硫分压下的Ge-CZTS薄膜 | 第96-100页 |
| 4.3.3 不同硫分压下Ge-CZTS薄膜的生长机理 | 第100-101页 |
| 4.3.4 CdS和In_2S_3缓冲层对光电性能的影响 | 第101-103页 |
| 4.3.5 硫分压和Ge固溶对光电性能的影响 | 第103-109页 |
| 4.4 本章小结 | 第109-112页 |
| 第五章 总结与展望 | 第112-114页 |
| 5.1 主要结论 | 第112-113页 |
| 5.2 后续工作及展望 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-130页 |
| 科研成果 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132-133页 |
