FeS₂（pyrite）是一种具有合适禁带宽度（E_g≈0.95eV）和较高光吸收系数(λ≤700nm，α≥5×105cm^-1)的半导体材料，其组成元素储量丰富无毒，在制备太阳能电池时可以以薄膜形式使用，成本较低，与已有半导体材料相比，是一种较有研究价值的太阳能电池材料。 本文采用Fe膜硫化法制备了FeS₂薄膜。在相同的硫化工艺条件下，分别在Si（111）和玻璃基底上制备了不同厚度的FeS₂薄膜，研究了厚度对薄膜组织和光电性能的影响。采用FeS₂/TiO₂复合膜作为太阳能电池光电极制备了溶液太阳能电池测试样品，对电池的光电转换效率进行了测量，研究了厚度对薄膜光电转换效率的影响。在Si（100）、Si（111）、Al、TiO₂及玻璃等五种基底上制备了相同厚度的FeS₂薄膜，研究了基底对薄膜组织结构的影响。 研究结果表明，硫化温度为400℃，硫化压力为80kPa，硫化时间为20h时，Fe膜能充分形成FeS₂。采用Si（111）基底制备FeS₂薄膜时，随着薄膜厚度的增加，禁带宽度和高吸收区的光吸收系数减小。当厚度小于330nm时，随着厚度的增加薄膜晶粒尺寸增加，而晶格常数降低；当膜厚大于330nm时，随着厚度的增加薄膜晶粒尺寸减小，而晶格常数增加。在玻璃基底上的FeS₂薄膜，当薄膜厚度由70nm增加到300nm时，薄膜晶粒尺寸和晶格常数减小。当薄膜厚度由300nm增加到600nm时，薄膜的晶粒尺寸和晶格常数均增加。随着膜厚的增加，FeS₂薄膜的载流子浓度降低，电阻率增加，高吸收区的光吸收系数减小，薄膜趋于p型导电。膜厚小于130nm时，禁带宽度随膜厚的增加而增加，但当膜厚大于130mn时，禁带宽度随膜厚的增加而减小。 对FeS₂／TiO₂复合膜作为太阳能电池光电极制备的溶液太阳能电池测试样品进行了光电转换效率测量，结果表明，随着薄膜厚度的增加，转化效率先下降后上升，其值总体处于较低水平。 对在Si（100）、Si（111）、Al、TiO₂及玻璃基底上制备的330nm厚的FeS₂薄膜进行分析表明，通过改变基底晶体类型能够在一定程度上控制FeS₂薄膜生长的晶浙江大学硕士毕业论文张秀娟:厚度和基底对FcSZ薄膜结构和性能的影响体位向分布。当在51（1 00）、51（1 11）和A]基底上生长，FeS:薄膜可获得（200）择优取向，在Tio:基底上生长可同时获得（200）及（220）择优取向。非晶玻璃基底对薄膜位向分布影响不明显。基底点阵类型不同则与薄膜的界面错配度不同，除可改变薄膜晶体位向的分布，还可导致晶格畸变程度及晶粒尺寸的变化。当基底为非晶结构或界面有较大的错配度时，FeS:晶体取向分布主要受表面能及晶粒优先生长方向控制，薄膜具有较小的晶格畸变及较细的晶粒。当基底为晶态并且界面错配度较小时，FeS:晶体取向分布除受表面能及晶粒优先生长方向控制外，还受界面应变能的控制，此时薄膜易形成较大的晶格畸变及相对粗的晶粒。