基于原位光辐照扫描探针的铁电薄膜电畴驱动光伏的机制研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51102288

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

蔡苇

完成单位：

重庆科技学院

中文关键词：

铁电; 光伏; 电畴; 微区; 氧空位;

其他语种关键词：

Ferroelectric; Photovoltaic; Ferroelectric domain; Micro-region; Oxygen vacancy

项目类型：

青年科学基金项目

语种：

中文

开始日期：

2012-01-01

结束日期：

2014-12-31

中文摘要：

铁电体具有反常光生伏打效应，理论上具有较高的光电转换效率，但实际效率与硅光伏材料相比还相距甚远。要突破制约光电转换效率提高的瓶颈，必须从电畴结构层面上揭示铁电材料光伏形成的机制。本项目拟采用射频磁控溅射和微波退火工艺制备铁酸铋薄膜，通过研究铁酸铋薄膜电畴结构与晶粒尺寸的关系，找出其单畴临界尺寸和铁电临界尺寸，掌握通过控制晶粒尺寸调控薄膜电畴结构的方法，从而获得具有不同电畴结构的薄膜微区；采用扫描探针显微镜及联用铁电材料测试仪研究微区电畴的导电性、铁电性，找出微区导电性、铁电性与电畴结构的关系；在外加光源辐照下，采用扫描探针显微镜原位测量微区电畴的光伏特性，找出微区光伏特性与电畴结构的关系，结合微区铁电性和导电性数据，探索光生载流子在电畴中分离的过程，从新的视角揭示电畴驱动光伏的机制，探讨通过调控电畴结构提高光电转换效率的可能性，为铁电太阳能电池的研制奠定实验和理论基础。