【摘 要】
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铁电材料因其各种性质如介电、压电、热电等多种特性,而被广泛应用。传统的半导体太阳能电池具有很高的光电转换效率,但开路电压受带隙范围所限制,转换效率几乎达到瓶颈,限制了它们的应用。铁电材料这种新型光伏材料电池与传统光伏电池相比,它的开路电压不再受带隙限制,使得其不仅在光电太阳能转化中具有巨大的前景,还有望应用于光催化、光探测等领域,并且在光电器件方面具有很好的应用前景。本论文在薄膜制备、微观结构表征
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铁电材料因其各种性质如介电、压电、热电等多种特性,而被广泛应用。传统的半导体太阳能电池具有很高的光电转换效率,但开路电压受带隙范围所限制,转换效率几乎达到瓶颈,限制了它们的应用。铁电材料这种新型光伏材料电池与传统光伏电池相比,它的开路电压不再受带隙限制,使得其不仅在光电太阳能转化中具有巨大的前景,还有望应用于光催化、光探测等领域,并且在光电器件方面具有很好的应用前景。本论文在薄膜制备、微观结构表征、电学、光学特性这些方面,针对BiMnO3基固溶体薄膜,系统的研究分析这些固溶体薄膜的铁电光伏效应。本文采用化学溶胶凝胶法成功在铂金（Pt（100）/Ti/SiO2/Si）衬底上制备出0.94BaTiO3-0.06BiMnO3（0.94BTO-0.06BMO）固溶体薄膜,并对0.94BTO-0.06BMO固溶体薄膜进行结构,表面特征、铁电性、介电性、光学带隙与光伏光谱响应的研究。固溶体薄膜表现出良好的电学性质,分别与BTO和BMO标准衍射峰一致且衍射图谱无杂相出现。通过紫外可见光吸收谱分析,0.94BTO-0.06BMO固溶体的禁带宽度比BTO薄膜的小。相应光谱响应的半峰宽度也在可见光方向上移动,并且发生红移。又以相同的方法在铂金衬底上制备了Ag2O掺杂的0.88K0.5Na0.5NbO3-0.12BiMnO3（0.88KNN-0.12BMO）薄膜,对不同浓度的薄膜进行结构表征发现1%掺杂薄膜在2θ=45.63o,2θ=22.24o出现衍射峰值较大的（200）,（100）面指向。随着掺杂量的增加,峰值逐渐减小。由于3%Ag2O掺杂的固溶体薄膜结构较好,对该掺杂浓度的薄膜进行电学性质跟光学性质方面的特征,发现与纯固溶体薄膜相比,薄膜的铁电性,光学性能等得到了极大的改善。
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