摘要铁电体是具有自发极化，而且在一定温度范围内，自发极化偶极矩能随外电场方向 改变的一种材料。铁电材料所具有的光电转换能力、高的输出光生电压、电场调控光伏 的特性，使其在铁电光伏电池、光驱动器、光传感器等方面具有广阔的应用前景。 [KNbO3]1-x[BaNi1/2Nb1/2O3-δ]x (KBNNO), 这类氧化物在组分变化时表现出变化范围在 1。1~3。8 eV 的直接带隙。此工作为研究基于铁电体半导体的太阳能电池开辟了一条新途 径。73790

本文采用改进的陶瓷工艺制备[KNbO3]1-x[BaNi1/2Nb1/2O3]x (KBNNO)氧化物材料。以 K2CO3,BaCO3 ,NiO 和 Nb2O5 为主要原料，经原料经球磨、烘干、预烧、粉碎、成型、排 塑、烧结和退火等工艺得到陶瓷样品。系统地分析陶瓷的结晶性能、晶格常数、晶相及 晶粒大小形状等显微结构，并调整材料组成成分的百分比， 选择其中四个组分： X=0。5,X=0。6,X=0。7,X=0。8,探索合理的工艺参数，探讨极化后的样品的介电性和铁电性。

实验分析可知，在四个组分中 X=0。8 的所得到的样品的铁电性和介电性相比之下是 较好的，有望在此基础上继续研究其制备工艺，达到我们最终的目的。

毕业论文关键词 铁电材料 光伏效应 铁电性 KBNNO

Title Dielectric and Ferroelectric properties of [KNbO3]1-x[BaNi1/2Nb1/2O3-δ]x(KBNNO) Perovskite oxides Ceramic

Abstract Ferroelectric materials is a important class of functional materials,and for the piezoelectric,dielectric,pyroelectric,ferroelectricity,photoelectric,and other functional properties。Ferroelectrics have recently attracted attention as a candidate class of materials for use in photovoltaic devics, and for the coupling of light absorption with other functional properties。 This suggests a route to viable ferroelectric semiconductor-based cells for solar energy conversion and other application。

Therefore,here we describe a family of single-phase solid oxide solutions made from low-cost and nontoxic elements using conventional solid-state mathods: [KNbO3]1-x[BaNi1/2Nb1/2O3-δ]x(KBNNO)。These oxides exhibit both ferroelectricity and a wide variation of direct bandgaps in the range 1。1-3。8 electronvolts。

Experimental analysis shows that in the four components of the resulting X = 0。8 ferroelectric sample and the dielectric contrast is good, on this basis, is expected to continue to study the preparation process to achieve our ultimate purpose。

Keywords ferroelectric-material photovoltaic ferroelectricity KBNNO

本科毕业设计说明书 第 I 页

目 次

1 绪论 1

1。1 铁电材料发展及应用 1

1。2 铁电材料的光电机制及其应用 3

1。3 光伏材料的分类及其特点 4

1。4 铁电材料在光伏材料中的优势及当前进展： 6

1。5 体系 6

1。6 目的 8

2 实验方法和内容 9

2。1 实验方法 9

2。2 实验参数 12