设计性薄膜实验.doc

电沉积法制氧化亚铜薄膜指导老师: **** 姓名: **** 学号: **** 专业: **** 学院: **** 电沉积法制氧化亚铜薄膜**** 摘要: 本文阐述了氧化亚铜膜作光伏材料及电沉积法制作氧化亚铜薄膜的优点。研究使用电沉积法利用简单铜盐在导电玻片上还原为氧化亚铜,讨论影响氧化亚铜薄膜厚度的因素。关键字:电沉积氧化亚铜薄膜 引言提到当今社会的环境与能源,我们很容易想到光伏产业。的确, 光伏材料用途广泛, 前途无限, 而这取决于光伏材料相对于其他材料或方法在解决能源问题方面具有显著的优越性。作为光伏材料中一员的氧化亚铜有以下特点: 它是一种 P 型半导体, 可用作色素、着色剂、催化剂海洋防污涂料、防腐剂、光电材料、镇流器等。纳米 Cu 2O半导体薄膜因其禁带宽和倒带宽度仅为 , 在太阳光的照射下能够有效地产生载流子,光电转换效率可达 18% ,且无毒,因此已经被广泛应用于太阳能电池领域。 实验过程实验开始,分别用(CH 3 COO)2 · Cu 和 CH 3 COONa 配制 的溶液,然后将它们混合装于一烧杯中,向其中加入一粒磁性吸纸, 又将该烧杯置于搅拌器上搅拌十几分钟至醋酸铜和醋酸钠完全溶解,且溶液中某些金属杂质被磁性吸纸吸引。取出磁性吸纸, 这样浓度各为 的(CH 3 COO)2 · Cu 和 CH 3 COONa 的混合溶液制备好了。将适量的混合溶液倒入另一洗净的烧杯中,用于做电沉积实验, 电沉积实验步骤如下: 将已和计算机连接好的电化学实验设备上的电极和对应的材料连接。从电化学实验设备上延伸出的电极共有四个, 绿色--- 工作电极;红色--- 对电极;白色--- 参比电极;黑色--- 辅助电极。通常不用辅助电极, 本实验也不予使用。将要用到的电极进行以下连接:工作电极---ITO 导电玻璃;对电极-- 石墨片;参比电极---Ag/AgCl 电极。装置设备如下图: 实验装置如下: 在对三个电极固定时,注意: 溶液不要没及工作电极和对电极上的夹子,否则实验夹子上的金属也会参加反应,给实验带来干扰,影响实验及其结果,另外注意溶液不要没及 Ag/AgCl 电极的顶端,若顶端沾有溶液需用纸巾吸干。需要强调的是, 在将工作电极和 ITO 导电玻璃连接前需用万用表测量出导电玻片哪面有电阻(能导电), 哪面没有电阻( 不能导电), 将有电阻的一面和工作电极导入电流的一段置于同侧,以保证有电流过导电玻璃的导电面。待溶液、材料和电极连接好后, 启动计算机上的 CHI660D 电化学工作站( 上海辰华仪器有限公司), 进行以下操作: 设置---- 电流时间曲线---- 实验参数,等。初始点位设为- ,时间设为 600S , 灵敏度设为 1e-3A 。电流经过溶液,电沉积开始,随着时间的进行, 计算机屏幕上会扫描出以时间为横坐标,电流为纵坐标的二维图。我们用四块导电玻片分别进行 5 分钟( 300S) , 10 分钟(600S) , 15 分钟(900S) 和 20 分钟(1200S) 的电沉积,与此同时计算机作出扫描坐标图每每从溶液中取出导电玻片, 用吸水纸