MoS2/CdS异质结太阳能电池研究开题报告

 2022-03-23 19:50:20

1. 研究目的与意义

MoS2呈六方密堆积的石墨层状结构,层与层间由弱相互作用的范德瓦耳斯力相结合,经过测定,S-Mo-S层的层厚为0.315nm,层间的距离为0.349nm,两层间极弱的S-S键极易滑动。因此,与石墨容易剥离为单原子层的石墨烯相似,通过微机械剥离辉钼也容易成为单层 MoS2膜。单层二硫化钼是具有直接帯隙1.8eV的半导体。这就使得二硫化钼在太阳能电池,晶体管,集成电路等方面有良好的发展前景。A. Kis研究组已利用剥离方法研制了电流开关比达到108,静态漏电流于2PA的单层MoS2晶体管,表明单层MoS2晶体管具有极好的开关特性、放大特性和超低的静态功耗,将在微型便携式电子系统和逻辑电路中发挥重要作用。硫化镉是一种直接带隙的的II-V族化合物半导体材料,它的带隙大约2.42eV,能够成为一种良好的窗口层材料和过渡层材料,相当适合于红外探测器和薄膜太阳能电池的窗口层。由于薄膜技术的不断发展,现在己经能够便宜的、大规模的制备硫化镉薄膜,使硫化镉薄膜的研究得到了不断发展。CdS薄膜作为一种n型宽带隙半导体材料,利用硫化镉薄膜充当窗口层与p型半导体材料复合可以构成异质结太阳能电池。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:

通过查阅文献资料,全面了解硫化钼的制备方法和特性。利用化学气相沉积方法制备纳米mos2薄膜,并在其上制备cds薄膜,深入探究cds/mos2异质结的接触特性,分析不同厚度cds/mos2薄膜对异质结接触特性的影响;测量光照下cds/mos2异质结太阳能电池的光电流和开路电压,分析其光伏效应产生的机理,分析数据,形成论文。该方面的研究可极大地促进硫化钼光电子器件的发展,实现其在光电子领域及信息技术方面的广泛应用。

预期目标:

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:

实验上制备cds/mos2异质结太阳能电池,测量以直接的厚度形貌等对光伏特性影响。

1.在fto玻璃衬底上利用化学水浴法(cbd法)制备cds薄膜,在氮气中80℃下退火60min

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4. 参考文献

[1] c. xie, p. lv, b. nie, j. s. jie, x. w. zhang, z. wang, p. jiang, z. z. hu, l. b. luo, z. f. zhu, l. wang, and c. y. wu, appl. phys. lett. 2011,99: 133113.

[2] g. eda, h. yamaguchi, d.voiry, t. fujita, m.chen, m.chhowalla,photoluminescence from chemically exfoliated mos2,nano lett., 2011, 11 (12): 5111-5116.

[3] e. gourmelon, o. lignier,h. hadouda, g. couturier, j. c.bernede, j.tedd, j.pouzed, salardenne, j. sol. energy mater. sol. cells, 1997, 46: 115-119.

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5. 计划与进度安排

1. 第七学期411周,毕业论文命题,对本学院教师提出命题要求,布置任务,教师命题;

2. 12-13周:毕业论文课题申报、审题,指导教师填写毕业论文题目申报表,经系部和学院审核,然后进入教务系统进行毕业论文题目申报;

3. 14-18周,学生网上选题,学生网上选题,视学生选题情况作适当调整。选题结束,指导老师向学生下达任务,学生根据要求收集资料;

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