【摘 要】
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Cu_2ZnSnS_4(CZTS)是一种直接带隙半导体材料,由于其合适的禁带宽度、高的光吸收系数以及组分无毒、储量丰富等优点,被视为薄膜太阳能电池最佳吸收层材料之一。本文采用逐步加热法,制备了锰替位取代的铜锌锡硫纳米粉末,通过EDX、XRD、Raman、UV-Vis和HRTEM等检测方法,对样品的成分、结构、光学性能及颗粒形貌进行了分析。研究发现随着锰取代量的增多,样品的光学带隙带隙值从1.50
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Cu2ZnSnS4（CZTS）是一种直接带隙半导体材料,由于其合适的禁带宽度、高的光吸收系数以及组分无毒、储量丰富等优点,被视为薄膜太阳能电池最佳吸收层材料之一。本文采用逐步加热法,制备了锰替位取代的铜锌锡硫纳米粉末,通过EDX、XRD、Raman、UV-Vis和HRTEM等检测方法,对样品的成分、结构、光学性能及颗粒形貌进行了分析。研究发现随着锰取代量的增多,样品的光学带隙带隙值从1.50 eV减到1.30 eV,是制备太阳能电池的适合带隙;并且随着锰取代量的增多,铜锌锡硫样品可以从纤锌矿结构转变为黄锡矿结构的铜锰锡硫;样品粉末平均粒径约10 nm,粒度均匀,分散性好。本文通过太赫兹时域系统检测不同锰取代含量的样品,和不同元素取代的样品,对这些样品在太赫兹频段0.53 THz频率范围内的进行了光谱分析,得到了样品的折射率、消光系数、相对介电常数以及电导率等一系列光电信息,不同取代量、不同元素取代得到的数据结果均有所不同。同时通过光泵浦太赫兹技术检测了不同锰取代含量的样品,探究了样品内载流子的复合过程,并通过计算得到了样品内载流子浓度等载流子动力学信息,发现锰元素的进入,可以使载流子寿命得到明显增强。
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