【摘 要】
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随着传统化石能源的枯竭和环境污染的加重,开发一种新型的环境友好的可再生能源是人类社会可持续发展的重要需求。太阳能具有分布广泛,能量充足的特点。光电化学分解水电池将太阳能直接转换成氢能源,具有易储存运输、可再生、无污染的特点,受到了广泛的关注。如何提高光电化学电池的太阳能转换效率和稳定性,并降低其生产成本,是目前亟待解决的问题。Cu（In,Ga）S2具有优良的光电性质,适合在光电化学分解水电池之中作
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随着传统化石能源的枯竭和环境污染的加重,开发一种新型的环境友好的可再生能源是人类社会可持续发展的重要需求。太阳能具有分布广泛,能量充足的特点。光电化学分解水电池将太阳能直接转换成氢能源,具有易储存运输、可再生、无污染的特点,受到了广泛的关注。如何提高光电化学电池的太阳能转换效率和稳定性,并降低其生产成本,是目前亟待解决的问题。Cu（In,Ga）S2具有优良的光电性质,适合在光电化学分解水电池之中作为产氢的光阴极。本文针对溶液法制备的具有多孔结构的Cu（In,Ga）S2光阴极进行了研究,具体内容如下:（1）发现了一种新的制备孔体积可调的多孔结构Cu（In,Ga）S2光阴极的方法。我们使用含有聚醋酸乙烯酯（PVAc）和Cu,In,Ga的前驱体溶液通过旋涂法制备了 Cu（In,Ga）S2薄膜。由于PVAc对水的敏感性,在潮湿空气中进行旋涂时,空气中的水渗透到前驱体溶液之中,从而引起了聚合物和无机物之间的相分离,经过进一步的干燥、煅烧和硫化过程,就制备出了具有多孔结构的Cu（In,Ga）S2薄膜。控制旋涂湿度可以控制相分离的程度,从而控制薄膜的孔体积。（2）研究了不同孔体积与Cu（In,Ga）S2光阴极光电化学性能之间的关系。我们发现在40%湿度旋涂的Cu（In,Ga）S2光阴极具有最优的性能,其最优的性能是由于通过对孔体积的控制,平衡了多数载流子和少数载流子的传输造成的。（3）在40%湿度旋涂的Cu（In,Ga）S2薄膜之上担载了 CdS和Pt,经过担载的Cu（In,Ga）S2光阴极在模拟太阳光照下0VRHE处的光电流密度为8.6mA/cm2,是Cu（In,Ga）S2光阴极中最高的光电流之一。而且其光电流具有较高的稳定性。
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