| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-41页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 太阳能—电能转化 | 第13-17页 |
| 1.2.1 太阳能电池发展历程 | 第14-15页 |
| 1.2.2 薄膜太阳能电池的发展 | 第15-17页 |
| 1.3 太阳能—化学能转化 | 第17-23页 |
| 1.3.1 半导体光解水制氢原理 | 第18-21页 |
| 1.3.2 光阴极分解水制氢 | 第21页 |
| 1.3.3 光阴极材料 | 第21-23页 |
| 1.4 铜锌锡硫(CZTS) | 第23-39页 |
| 1.4.1 铜锌锡硫(CZTS)薄膜太阳能电池的研究进展 | 第23-25页 |
| 1.4.2 铜锌锡硫(CZTS)的制备方法 | 第25-30页 |
| 1.4.3 铜锌锡硫的晶体结构 | 第30-32页 |
| 1.4.4 铜锌锡硫的电子结构 | 第32-33页 |
| 1.4.5 铜锌锡硫的成分和相分析 | 第33-36页 |
| 1.4.6 铜锌锡硫的缺陷 | 第36-39页 |
| 1.5 本论文的选题背景和研究内容 | 第39-41页 |
| 第2章 实验原理与方法 | 第41-47页 |
| 2.1 引言 | 第41页 |
| 2.2 薄膜的制备 | 第41-43页 |
| 2.2.1 磁控溅射的原理 | 第41-42页 |
| 2.2.2 磁控溅射中薄膜形貌的控制 | 第42页 |
| 2.2.3 本文制备薄膜所使用的设备 | 第42-43页 |
| 2.3 薄膜的表征 | 第43-47页 |
| 2.3.1 物相及晶体结构表征 | 第43页 |
| 2.3.2 薄膜厚度表征 | 第43-44页 |
| 2.3.3 薄膜形貌及成分表征 | 第44页 |
| 2.3.4 光学性质的表征 | 第44页 |
| 2.3.5 电学性质的表征 | 第44-45页 |
| 2.3.6 光电化学性能表征 | 第45-47页 |
| 第3章 金属硫化法制备Cu-Zn-Sn-S薄膜及其表征 | 第47-81页 |
| 3.1 引言 | 第47页 |
| 3.2 CZTS基板的选择及制备 | 第47-50页 |
| 3.2.1 基板的选择 | 第47-48页 |
| 3.2.2 钼背电极的制备 | 第48-50页 |
| 3.3 磁控溅射制备金属层 | 第50-55页 |
| 3.3.1 Zn,Sn和Cu层的制备条件 | 第51-52页 |
| 3.3.2 Zn,Sn和Cu膜的形貌 | 第52-53页 |
| 3.3.3 金属叠层中各层厚度的确定 | 第53-55页 |
| 3.4 金属叠层以及叠层的合金化处理 | 第55-62页 |
| 3.4.1 Zn/Cu金属叠层的制备及合金化处理 | 第56-58页 |
| 3.4.2 Sn/Cu金属叠层的制备以及合金化处理 | 第58-59页 |
| 3.4.3 Zn/Sn金属叠层的制备以及合金化处理 | 第59-61页 |
| 3.4.4 Zn/Sn/Cu金属叠层的制备以及合金化处理 | 第61-62页 |
| 3.5 不同成分Zn/Sn/Cu金属叠层的制备 | 第62-65页 |
| 3.5.1 不同Zn层厚度的Zn/Sn/Cu金属叠层的制备 | 第62-64页 |
| 3.5.2 不同Cu层厚度的Zn/Sn/Cu金属叠层的制备 | 第64-65页 |
| 3.6 金属叠层的硫化处理 | 第65-79页 |
| 3.6.1 硫化处理装置 | 第66页 |
| 3.6.2 硫元素的引入 | 第66-67页 |
| 3.6.3 硫化温度对CZTS薄膜形貌和结构的影响 | 第67-71页 |
| 3.6.4 硫化时间对CZTS薄膜形貌的影响 | 第71-73页 |
| 3.6.5 Cu_x-Zn_y-Sn_z的硫化处理 | 第73-79页 |
| 3.7 小结 | 第79-81页 |
| 第4章 一步法制备Cu-Zn-Sn-S薄膜以及表征 | 第81-99页 |
| 4.1 引言 | 第81页 |
| 4.2 靶材的制备 | 第81-82页 |
| 4.3 基板温度对CZTS薄膜的影响 | 第82-86页 |
| 4.4 溅射功率对Cu-Zn-Sn-S薄膜的影响 | 第86-90页 |
| 4.5 硫化处理对Cu-Zn-Sn-S薄膜的影响 | 第90-97页 |
| 4.5.1 溅射功率对Cu-Zn-Sn-S薄膜的影响 | 第90-94页 |
| 4.5.2 硫化温度对CZTS薄膜的影响 | 第94-97页 |
| 4.6 小结 | 第97-99页 |
| 第5章 CZTS薄膜的光电化学性质 | 第99-117页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 CZTS电极的制备和修饰 | 第99-101页 |
| 5.2.1 CZTS电极的Pt修饰 | 第100页 |
| 5.2.2 CZTS电极的NiO修饰 | 第100-101页 |
| 5.3 CZTS薄膜能带位置的测定 | 第101-103页 |
| 5.3.1 CZTS薄膜的Mott-Schottky测试 | 第101-102页 |
| 5.3.2 CZTS能带位置示意图 | 第102-103页 |
| 5.4 CZTS电极的光电化学性质 | 第103-108页 |
| 5.4.1 光照方式对于FTO/CZTS电极光电化学性质的影响 | 第103-104页 |
| 5.4.2 薄膜厚度对于FTO/CZTS电极光电化学性质的影响 | 第104-105页 |
| 5.4.3 FTO/CZTS和Mo玻璃/CZTS电极光电化学性质 | 第105-107页 |
| 5.4.4 FTO/CZTS薄膜电极的稳定性 | 第107-108页 |
| 5.5 修饰后CZTS光电化学性质的表征 | 第108-112页 |
| 5.5.1 NiO修饰CZTS电极的光电化学性质 | 第108-111页 |
| 5.5.2 Pt修饰CZTS电极的光电化学性质 | 第111-112页 |
| 5.6 光电导的表征 | 第112-115页 |
| 5.7 小结 | 第115-117页 |
| 第6章 结论 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-139页 |
| 致谢 | 第139-141页 |
| 攻读博士学位期间发表的文章 | 第141-142页 |
