研究目的
研究薄膜厚度和极化电场对(Pb,La)(Zr,Ti)O3铁电薄膜基器件光伏性能的影响。
研究成果
厚度为300纳米的PLZT薄膜是制备具有优异性能的铁电光伏器件的理想候选材料,在-333千伏/厘米极化电场下展现出最优越的光伏特性,开路电压达0.73伏特,短路电流密度为2.11微安/平方厘米。
研究不足
该研究聚焦于薄膜厚度与极化电场对光伏性能的影响,但未探究其他可能影响器件效率的潜在因素,例如温度效应或替代电极材料。
1:实验设计与方法选择:
采用溶胶-凝胶法制备不同厚度的PLZT薄膜,研究薄膜厚度对光伏特性的影响。
2:样品选择与数据来源:
在FTO导电基底上制备不同层数的PLZT薄膜。
3:实验设备与材料清单:
X射线衍射仪(XRD,D8 Advance,德国布鲁克)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM,SIGMA 500,德国蔡司)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-3600 Plus,日本岛津)、铁电分析仪(Precision LC II,美国Radiant Technologies公司)、高压放大器(Trek 609B;美国Trek公司)、Keithley 2400源表、氙灯(Gloria-X500A,中国卓立)。
4:实验步骤与操作流程:
将前驱体溶液旋涂于FTO导电基底上,干燥并退火。在PLZT薄膜表面沉积半透明方形金电极。
5:数据分析方法:
测量并分析晶体结构、表面与截面形貌、光学透射光谱、极化-电?。≒-E)回线、电流密度-电压(J-V)特性及电流密度-时间特性。
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获取完整内容-
Ferroelectric analyzer
Precision LC II
Radiant Technologies Inc.
Obtaining the polarization-electric field (P-E) loops
-
Source meter
Keithley 2400
Keithley
Measuring the current density-voltage (J-V) and the current density-time characteristics
-
Xenon-lamp
Gloria-X500A
Zolix
Producing white-light irradiation for photovoltaic measurements
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X-ray diffraction
D8 Advance
Bruker
Characterizing the crystal structure of the PLZT thin films
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Field-emission scanning electron microscopy
SIGMA 500
Zeiss
Recording the surface and cross-sectional images of the films
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UV–Vis–NIR spectrophotometer
UV-3600 Plus
Shimadzu
Measuring the optical transmission spectra of the films
-
High-voltage amplifier
Trek 609B
Trek
Used in conjunction with the ferroelectric analyzer for measuring P-E loops
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