从Fe ((acac) 3) 墨水中合成的铁酸盐薄膜
Sean Seefeld1, Moritz Limpinsel, Yu Liu
1Department of Chemistry, University of California, Irvine, Irvine, California 92697, USA.
Journal of the American Chemical Society
|February 13, 2013
概括
使用溶液相法制造铁 (FeS2) 薄膜. 这些膜对太阳能电池具有有希望的特性,尽管电气行为始终受到缺陷或表面层的限制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- 铁 (FeS2) 是一种地球上丰富的材料,具有薄膜太阳能电池的潜力.
- 之前的制造方法在实现所需的薄膜特性方面面临着挑战.
研究的目的:
- 开发一种溶液相沉积方法,用于制造高质量的铁酸盐薄膜.
- 描述这些薄膜的结构,构成,光学和电气性能.
- 为了将这些膜与化学蒸汽沉积产生的膜进行比较.
主要方法:
- 使用铁(III) 乙氨酸分子墨水进行溶液相沉积.
- 在空气,H2S和硫气中进行连续化.
- 使用X射线衍射,拉曼光谱,奥格尔电子光谱,二次离子质谱和X射线光电子光谱 (XPS) 的表征.
- 光学测量和密度函数理论 (DFT) 建模.
主要成果:
- 已成功制造出纯相,大粒度,均的多晶酸膜.
- 与CVD片相比,溶液沉积片显示出不同的元素组成和较小的光带间隙 (0.87 ± 0.05 eV).
- 发现马卡石 (正交 FeS2) 多态具有至少与石一样大的带间隙.
- 所有的薄膜都表现出p型传输,其特性始终由一个共同的缺陷或表面层来控制.
结论:
- 溶液相沉积是一种可行的方法,用于生产用于太阳能电池应用的铁酸盐薄膜.
- 皮里特和马卡西特的光学和结构性质是可比的.
- FeS2薄膜的电传输性能普遍有限,这表明需要解决缺陷或表面状态.
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