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第一章 导论 1

1.1 当前太阳能利用趋势 1

1.2 薄膜太阳能电池的工作原理 6

1.3 量子点太阳能电池 7

1.4 等离子体太阳能电池 9

1.5 使用地球上储量丰富的材料制作薄膜太阳能电池 9

第二章 Cu2 ZnSn （S1-x Sex）4二元化合物的生长及使用这类化合物制作的薄膜太阳能电池 11

2.1 Cu2 S和Cu2Se吸收层 11

2.2 Cu2 S太阳能电池 12

2.3 SnS、 SnS2和Sn2S3吸收层 18

2.4 SnSe和SnSe2吸收层 23

2.5 SnS薄膜太阳能电池 23

2.6 太阳能电池的窗口层 28

2.6.1 ZnS 28

2.6.2 ZnSe 29

第三章 四元和五元Cu2 ZnSn （S1-x Sex）4吸收层的生长 31

3.1 Cu2ZnSn（S1-xSex）4的生长 31

3.2 Cu2 ZnSnS4的生长 31

3.2.1 真空热蒸发 33

3.2.2 溅射 35

3.2.3 脉冲激光沉积 39

3.2.4 纳米晶的合成 40

3.2.5 旋转涂布 43

3.2.6 丝网印刷 44

3.2.7 电沉积 45

3.2.8 喷雾热分解 47

3.3 Cu2ZnSnSe4的生长 48

3.3.1 共蒸发 48

3.3.2 溅射 49

3.3.3 脉冲激光沉积 50

3.3.4 纳米晶 51

3.3.5 电沉积 52

3.4 Cu2ZnSn（SSe）4的生长 52

3.5 CuZnSn、 Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4前驱体的硫化或硒化 53

第四章 表征技术在薄膜分析中的作用 57

4.1 能量色散X射线谱 57

4.2 X射线荧光 67

4.3 二次离子质谱 67

4.4 电感耦合等离子体质谱 71

4.5 Cu2ZnSn（S1-xSex） 4 X射线光电子能谱 73

4.6 扫描电子显微镜 78

4.7 原子力显微镜 80

4.8 Cu2ZnSn（S1-xSex） 4的X射线衍射 80

4.9 Cu2ZnSn（S1-xSex） 4的光学性质 93

4.9.1 Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4的能带结构 93

4.9.2 Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4光致发光 100

4.10 拉曼光谱 104

4.10.1 Cu2ZnSnS4的拉曼光谱研究 104

4.10.2 Cu2ZnSnSe4的拉曼光谱研究 112

4.10.3 Cu2ZnSn（S1-xSex） 4的拉曼分析 116

4.11 Cu2ZnSn （S1-x Sex） 4薄膜的电性能 119

第五章 Cu2ZnSn （S1-xSex）4薄膜太阳能电池的制作及其特征 123

5.1 异质结太阳能电池的能带结构 123

5.2 Cu2ZnSnS4薄膜太阳能电池 125

5.3 Cu2ZnSnSe4薄膜太阳能电池 138

5.3.1 Cu2ZnSn（S1-x Sex）4薄膜太阳能电池 141

5.4 结的C-V分析 146

5.5 时间分辨光致发光 148

5.6 电子束诱导感生电流研究 148

参考文献 151