汤海佩，周昌荣,2，姚 凯，谭云川，钟明强，袁昌来,2

(1.桂林电子科技大学材料科学与工程学院，桂林 541004；2.桂林电子科技大学，广西信息材料重点实验室，桂林 541004)

0 引 言

随着化石能源的枯竭，人类对能源的需求持续增加。太阳能由于具有可再生性、不产生污染等特点被认为是解决能源危机的最终能源[1]，所以对太阳能的利用至关重要。铁电材料由于具有自发极化效应而产生内电场，形成类似传统p-n结的结构，在太阳光照射下可以产生电子-空穴对并促使其分离，形成光电流[2-3]。铁电光伏材料在可见光范围内表现出较高的光吸收强度和能量转换效率，显示出良好的应用前景[4]。

钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3,BNT)铁电陶瓷是无铅钙钛矿陶瓷的一种，具有较强的铁电性，较高的居里温度和优良的压电性能，因此是无铅铁电陶瓷的研究热点之一[5-6]。但是很少有报道BNT基陶瓷的光伏性能，原因是BNT基铁电陶瓷的光学带隙值比较高(大于2.9 eV)[7-8]，对光的吸收主要集中在紫外光区域，同一条件下比带隙值低的陶瓷产生的光电流小，限制了其在光伏领域的进一步发展。掺杂改性是获得窄带隙和大光电流密度的一种有效方法[9-10]。Chen等[11]通过在BNT陶瓷中掺杂Ni+获得了1.7 eV的窄带隙和5.1 nA/cm2的光电流密度。虽然通过半导体的能级结构理论计算，B位离子对钙钛矿(ABO3)的带隙影响更大[12]，不过A位离子掺杂同样有着至关重要的作用。Pang等[13]发现在Bi(Ni2/3Ta1/3)O3-PbTiO3陶瓷中掺入微量镧 (La) 可以显著增加样品的光电流密度。Pham等[14]发现掺杂钼 (Mo)可以降低NiTiO3陶瓷的光学带隙值，增加光吸收强度。……