溶膠凝膠法制備Cu-,2-O半導(dǎo)體薄膜的研究.pdf

1、能源危機(jī)是制約現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和影響國(guó)際社會(huì)穩(wěn)定的因素之一.隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,能源危機(jī)問(wèn)題更加突出.而充分利用太陽(yáng)能是解決這一問(wèn)題的重要方法之一.Cu<,2>O半導(dǎo)體薄膜可作為太陽(yáng)能電池的光吸收層材料,與其它組件構(gòu)成太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的利用,是具有很大開(kāi)發(fā)潛力的太陽(yáng)能電池材料.因此研究Cu<,2>O半導(dǎo)體薄膜的制備有重要意義.本論文重點(diǎn)研究了用溶膠-凝膠方法在玻璃基體上制備Cu<,2>O薄膜及工藝條件.用正交實(shí)驗(yàn)方法確定了最佳工藝參數(shù)

2、,討論了熱處理制度對(duì)Cu<,2>O薄膜晶相組成的影響,以及熱處理溫度、薄膜厚度和操作工藝對(duì)Cu<,2>O薄膜性質(zhì)的影響.論文也較詳細(xì)地研究了甲醇銅的制備、絡(luò)合及其溶膠-凝膠體系的特性和影響因素.用X射線衍射儀檢測(cè)了Cu<,2>O薄膜的晶相構(gòu)成;用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)薄膜進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)的測(cè)定;用紅外光譜儀對(duì)甲醇銅化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析;用掃描電鏡觀察Cu<,2>O薄膜的表面形貌;用橢圓偏振光測(cè)厚儀對(duì)薄膜厚度進(jìn)行了測(cè)定;用四探針?lè)y(cè)定Cu<,2

3、>O薄膜的電阻率.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以金屬鋰、無(wú)水甲醇和氯化銅為原料,可以制得甲醇銅.以醋酸為絡(luò)合劑,可以將甲醇銅溶解于乙二醇甲醚中,加入葡萄糖水溶液形成穩(wěn)定的溶膠-凝膠體系,鍍膜效果好.以甲醇銅為前驅(qū)體制備的Cu<,2>O薄膜,當(dāng)熱處理溫度為220～300℃,保溫30分鐘時(shí)可得到Cu<,2>O薄膜,其電阻率最小值約為210 Ω·cm.所制得的Cu<,2>O薄膜致密、均勻、電阻率低、光吸收性好.采用溶膠-凝膠法制備Cu<,2>O半導(dǎo)體薄膜,