10.3964/j.issn.1000-0593(2015)05-1290-04
水热条件下生长FeS2-Fe1－xS异质结构的光吸收特征研究
铁硫系列矿物是重要的金属硫化物，FeS2和Fe1－ x S分别是铁硫系列矿物的重要成员。其中黄铁矿（FeS2）具有较大的吸收系数及合适的禁带宽度，适用于做太阳能电池材料，具有较好的应用前景。前人对不同条件下的铁硫系列矿物光伏特性进行了一定的研究，但对于 FeS2和Fe1－ x S共存情况下光吸收性能研究较少。FeS2和Fe1－ x S分别是铁硫系列矿物的重要成员，由于形成条件较为接近，常共生出现。因此，对FeS2和Fe1－ x S光吸收性能的研究具有重要意义。以水热条件下合成微米粒状FeS2-Fe1－ x S为样本，分别使用SSX-550扫描电子显微镜、多晶X射线衍射仪（XRD）观测表征粉末晶体的形态、成分和结构。结果表明：所测样品主要为FeS2中立方晶系黄铁矿，含有一定量的斜方晶系磁黄铁矿（Fe1－ x S ），样品平均粒度在5～10μm左右。用Cary500型紫外-可见近红外分光光度计在200～2000 nm范围内测出了样品的吸收谱介于1860～1889 nm之间，吸收峰值为1879 nm。根据带隙（eV ）公式计算样品的禁带宽度为0.6578 eV ，对应的“极限转换效率”可达到15％左右，利用第一性原理分析样品禁带宽度变化的原因，并与前人研究结果进行对比。分析认为：矿物内部结构是影响光电转化的重要原因，所合成具有FeS2-Fe1－ x S异质结构材料的光吸收特性，较天然地质体中含Co和Ni缺陷的黄铁矿光吸收特性好，光电转换效率有所提高，为深入研究Fe-S系列材料的光伏性能提供了科学依据。
FeS2-Fe1-x S、光吸收特征、水热、禁带宽度、光电转换效率
O45(无线电物理学)
国家自然科学基金项目40872045；41172047
2015-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共4页
1290-1293
