空气中旋涂热解快速制备高化学计量比SnS_2薄膜

为快速制备高化学计量比的SnS_2薄膜,介绍了一种简单的旋涂热解法,以Sn Cl4·5H2O和硫脲分别为Sn源和S源,在空气中及热解温度分别为200℃、260℃和320℃时制备了系列SnS_2薄膜,这是首次使用旋涂热解法制备SnS_2薄膜的尝试。采用EDS、XRD、Raman、SEM、UV-Vis等手段研究了热解温度对SnS_2薄膜元素组成、晶相、形貌、光学吸收等的影响,在热解温度为260℃且仅需热解2 min条件下,获得了Sn/S原子比为1/1.98的高化学计量比SnS_2薄膜,该薄膜直接禁带宽度为2.50 e V,非常适合作为太阳能电池窗口层。

SnS_2/SnS薄膜太阳能电池的制备与性能研究

文章采用水热法合成SnS2、SnS纳米晶体,用浸涂法制备了相应薄膜及其太阳能电池。用XRD和TEM分析了纳米晶体的晶型和颗粒形貌,用SEM对SnS2薄膜进行了表征,测量了SnS2、SnS薄膜的UV-Vis、UV-Vis-NIR吸收性能。结果表明,所制备的SnS2、SnS颗粒分别呈球形和片状结构且结晶性良好,SnS2薄膜的直接带隙为2.6 eV、间接带隙为2.2 eV,SnS薄膜的直接带隙为1.2 eV,间接带隙为1.0 eV,得到的SnS2/SnS薄膜太阳能电池的短路电流密度为1.1μA/cm2,开路电压为25 mV。

射频磁控溅射法制备SnS_2薄膜结构和光学特性的研究

采用射频磁控溅射法溅射SnS_2靶,在玻璃基片上以不同射频功率和氩气压强制备一系列薄膜样品,研究了不同工艺条件对薄膜特性的影响。利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对薄膜样品的晶体结构和物相进行表征分析。利用X射线能量色散谱(EDS)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)对SnS_2薄膜的化学组分、光学特性等进行测试,计算或分析了SnS_2薄膜样品的组分原子比、光学常数和光学带隙。结果表明:制备SnS_2薄膜的最佳工艺条件为射频功率60 W、氩气压强0.5 Pa。在该条件下,所制备的SnS_2薄膜沿(001)晶面择优取向生长,可见光透过率和折射率较高,消光系数较小,直接带隙为2.81 e V。在此基础上,进一步制备了n-SnS_2/p-Si异质结器件。器件具有良好的整流特性及弱光伏特性,反向光电流随光照强度的增加而增大。器件的光电导机制是由SnS_2禁带中陷阱中心的指数分布所控制。