發(fā)布時間：2024-06-08 06:27

　　多鐵性材料是一類具有鐵電、鐵磁和鐵彈性兩種或者以上的鐵性材料。由于具有鐵電自發(fā)極化特性,多鐵材料通常具有鐵電光伏效應。眾所周知,傳統(tǒng)pn結光伏電池的開路電壓受限于半導體的帶隙。但鐵電光伏效應的特點使其開路電壓能突破帶隙的限制,并且可以實現內建電場的翻轉,即實現光伏效應的翻轉調控。多鐵材料的典型代表之一鐵酸鉍(BiFeO₃,BFO)具有室溫鐵電、反鐵磁性和鐵電光伏效應等。但是BFO是一種寬帶隙(2.7 eV)半導體,對可見光吸收較低,且具有較大的漏電流,這使得其光生電流很小和容易退極化。BiMnO₃(BMO)是一種室溫鐵電、低溫鐵磁性材料,它具有較小的光學帶隙(1.0¹.2 eV),但是BMO是亞穩(wěn)相,不易制備較厚的薄膜,限制了它在光伏領域的應用。本論文工作以Bi₂FeMnO₆(BFMO)雙鈣鈦礦外延薄膜為研究對象,主要研究了BFMO薄膜的生長、電學性質和光伏電池的性能。研究發(fā)現:BFMO在保留了BFO鐵電性質的同時,繼承了BMO對可見光波段吸收強的優(yōu)點。與BFO相比,BFMO光...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1鈣鈦礦型鐵酸鉍的結構示意圖

圖1-1鈣鈦礦型鐵酸鉍的結構示意圖[5]

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圖1-2(a)鐵酸鉍的Bi原子與Fe-O原子(FeO6)構成的六面體沿著[111]軸向具有一相對位移；(b)BiFeO3/SrRuO3/SrTiO3(001)的電滯回線[6]1.2.2A2BB`O6雙鈣鈦礦多鐵材料介紹

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圖1-4(a)pn結太陽能電池的工作機理；(b)鐵電光伏機理[22]2.4鐵電光伏機制概述

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