硒化物CuGaSe2和Bi2Se3的電沉積制備與結(jié)構(gòu)表征.pdf

1、金屬硒化物具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)特性，在薄膜太陽電池、熱電器件等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。在各種制備方法中，電化學(xué)沉積法因其工藝簡單、設(shè)備成本低和易于實(shí)現(xiàn)成分可控、大面積及連續(xù)化沉積的獨(dú)特優(yōu)勢，引起了人們的普遍關(guān)注。本論文采用電化學(xué)沉積方法制備了銅鎵硒(CuGaSe2)薄膜和硒化鉍(Bi2Se3)納米線，并分別對(duì)成分，形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，主要的研究結(jié)論如下:
　　 1.采用陰極恒電勢沉積制備了銅鎵硒薄膜。采用線性掃描伏安法研究了電

2、沉積過程中的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)銅、鎵和硒可在-0.42～-0.82V vs.SCE電勢范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共沉積;研究了電沉積技術(shù)涉及的主要工藝參數(shù)對(duì)薄膜成分及形貌的影響，確定了最優(yōu)電沉積工藝，其中沉積電位為-0.6V vs.SCE，溫度為25℃，pH值為2.3，發(fā)現(xiàn)溶液pH值的升高以及絡(luò)合劑KSCN的加入都有利于薄膜中鎵的摻入;薄膜經(jīng)退火處理后成分變化不大，但結(jié)晶質(zhì)量得到極大改善;光電化學(xué)測試表明薄膜具有良好的光電壓響應(yīng)，薄膜導(dǎo)電類型為p型;由光

3、學(xué)表征可知，薄膜禁帶寬度約為1.68eV，表明其為一種適用于光伏太陽能轉(zhuǎn)化的吸收層材料。
　　 2.采用模板輔助恒電勢沉積制備了硒化鉍納米線。采用循環(huán)伏安測試研究了Bi2Se3電沉積的電化學(xué)行為，確定了Bi2Se3的欠電勢沉積機(jī)制，并確定了電沉積Bi2Se3納米線的最佳沉積電位-0.20V vs.SCE;然后對(duì)預(yù)沉積的Bi2Se3納米線在400℃、N2氣氛下進(jìn)行退火處理，比較了退火前后物相結(jié)構(gòu)和成分的變化，發(fā)現(xiàn)退火處理可以提高其