二硫化铁薄膜光电行为的晶界及表面缺陷敏感性

FeS2薄膜是一种新型太阳能电池材料，可以采用微晶Fe热硫化技术制备。然而，在其研究发展过程中仍存在制备参数、晶体生长与物理特性转变规律之间的相互作用等亟待解决的科学问题，因此目前尚难以清楚认识制约光电性能和转换效率的关键因素。本项目提出了薄膜晶体面缺陷敏感性学术思想，拟通过控制微晶或非晶Fe形成FeS2薄膜的晶体生长条件，研究薄膜晶界能、膜表面能和膜界面应变能的相互作用关系，通过测定并分析薄膜导电性能、光吸收特性及载流子行为等随晶体面缺陷类型及密度的变化规律，确定晶体形成条件、缺陷状态及薄膜行为的统一关系，建立不同结晶条件下面缺陷敏感性判据，阐明不同比表面积下面缺陷能级对禁带宽度的影响，突破目前根据块体材料行为分析FeS2薄膜材料行为而难以在本质上认识FeS2光电性能的局限，为使具有导体特性的金属薄膜转变为具有光电转换特性的半导体薄膜的发展和应用提供研究基础。