无镉ZnO缓冲层的柔性CZTSSe太阳电池

针对铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳电池中CdS缓冲层带隙较小造成光损耗和Cd元素的毒性问题,提出无镉环保型CZTSSe太阳电池,分别采用溅射法和旋涂法来制备ZnO薄膜以替代CdS缓冲层.薄膜形貌表征及器件性能测试表明,相比旋涂法,溅射法制备的ZnO的薄膜质量及其CZTSSe器件性能明显更好,器件的光电转换效率（PCE）从1.0%提升到4.5%.同时,相比于CdS（E_g=2.4 eV）, ZnO具有更大的带隙（E_g=3.3 eV）,去除CdS膜层后,薄膜和器件在蓝光区具有更高的透光率和更好的光吸收.该设计为制备柔性CZTSSe太阳电池提供了一种新策略.     

基于CuPc的反式钙钛矿太阳能电池低温制备

引入一种典型的p型半导体材料CuPc,采用反式钙钛矿太阳能电池结构,利用热蒸发沉积方法将其作为电池的空穴传输层,在低温条件下制备电池器件.对不同厚度CuPc膜对钙钛矿电池性能的影响进行了优化,采用电流-电压测试、扫描电镜、原子力显微镜和X-射线衍射等方法分析了电池的光电性能和薄膜质量.研究结果表明:热蒸发沉积的CuPc层具有良好的平整性和覆盖性,当其厚度为10 nm时,器件在刚性基底上取得了15.37%的最高光电转化效率,在柔性基底上取得了12.66%的最高光电转化效率.该电池制备过程简单、成本低且重复性高,为进一步制备大面积、高效率以及柔性化的钙钛矿太阳能电池提供了参考.     

硫化物纳米墨水涂覆法制备铜锌锡硫太阳电池

利用共沉淀法制备CuS和SnS纳米颗粒,并将其与锌离子混合配置成固液混合纳米墨水,再通过涂覆后硫化法在钼玻璃基底上制备了铜锌锡硫(CZTS)薄膜.研究了硫化退火温度对CZTS薄膜成分、形貌和结构等性能的影响,获得了较优的退火温度为580℃;基于该工艺制作了光电转换效率为0.58%的CZTS薄膜太阳电池器件.     

用椭圆偏振光谱法研究取代基对酞菁薄膜光学常数的影响

利用M-2000UI型宽光谱可变入射角椭偏仪研究十六氟铜酞菁(F16CuPc)和铜酞菁(CuPc)薄膜的光学性质. 在248～1 650 nm使用逐点拟合的方法对测得椭偏光谱进行分析, 获得两种薄膜的折射率、消光系数、复介电常数和吸收系数. 讨论了外环氟取代基对酞菁光学性质的影响, 结果表明, 共轭酞菁大环上的外围取代基对薄膜的响应波长和非正常色散影响较大. 分析了两种酞菁的电子结构及吸收谱成因, 并由吸收边外推得到两种材料的光学禁带宽度(Eg).     

P型微晶硅及其在柔性衬底太阳电池中的应用

本文以B（CH3）3（TMB）为掺杂剂,通过射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）技术,对P型微晶硅（c-Si：H）薄膜材料进行了研究.通过测试材料电学、光学及微结构特性等,研究了硅烷浓度与掺杂浓度对薄膜性能的影响.将上述材料分别应用于PEN/ZnO柔性衬底及SnO2玻璃衬底的非晶硅薄膜太阳电池中,PEN柔性衬底的非晶硅太阳电池得到了4.63%的光电转换效率,玻璃衬底非晶硅太阳电池得到了5.72%的光电转换效率.     

酞菁铜有机静电感应三极管的研制

采用真空蒸镀和磁控溅射等工艺,利用纯度为99.995％的有机材料酞菁铜（简称CuPc）,试制了Cu／CuPc／AI／CuPc／Cu5层结构的有机静电感应三极管。在室温下测试栅极Al／CuPc的肖特基势垒特性,发现它具有良好的整流特性;通过对该三极管特性进行测试研究,结果表明,该三极管驱动电压低,呈不饱和I-V特性,且其工作特性依赖于铝栅极的电压。     

酞菁铜磺酰氯接枝聚苯胺的合成与表征

以酞菁铜和氯磺酸为原料合成出氯磺化酞菁铜,用其对本征态聚苯胺进行接枝聚合,获得了侧链具有酞菁功能基分子结构的聚苯胺．该聚合物具有优良的溶解性能和成膜能力,电导率达到１０ － １ Ｓ／ｃｍ ,利用红外谱图证实了所合成产物的结构．紫外吸收分析表明,用酞菁铜磺酰氯接枝聚苯胺后,其在可见光区、近红外区都具有较强的吸收,极可能会大幅度地提高其光电导性能．热失重研究也表明了聚苯胺用酞菁铜磺酰氯接枝后,热稳定性较原来提高了１００ ℃,且电子透射电镜显示该结构具有较强的结晶性能     

电沉积合金预制层后退火制备铜锌锡硫薄膜及其光伏特性

采用电沉积铜锌锡(Cu-Zn-Sn,CZT)合金预制层后退火制备薄膜太阳电池用吸收层材料铜锌锡硫(Cu_2ZnSnS_4,CZTS)。利用扫描电镜、X线能量色散谱仪、X线衍射仪、拉曼光谱等检测方法对不同预制层成分下制备的CZTS薄膜的表面形貌、成分和物相结构进行表征与分析。研究结果表明:随着预制层中铜摩尔分数的增加,CZTS薄膜(112)面衍射峰半峰宽呈现先减小后增大的趋势,在物质的量比n(Cu)/n(Zn+Sn)=0.83和n(Zn)/n(Sn)=1.31的条件下获得半峰宽最小、结晶性能最好的CZTS薄膜;贫铜贫锌条件下制备的薄膜中存在SnS_2二次相,贫铜富锌条件下制备的薄膜中存在少量ZnS二次相;富铜富锌条件下制备的薄膜中存在Cu-S二次相;二次相对薄膜光电响应具有重要影响,贫铜富锌的样品光电响应性能较好,无光电流衰减现象,光电流密度最大可达到0.6 mA/cm~2;最优成分下制备的CZTS太阳电池在100 mW/cm~2光照条件下获得光电转换效率为3.27%。     

HATCN作为阳极缓冲层掺杂剂的有机太阳能电池的性能研究

将有机小分子材料HATCN掺杂于酞菁铜(CuPc)中,制备出有机太阳能电池ITO/HATCN:CuPc/CuPc/C60/BCP/Al.在光强为100 mW/cm2的太阳能模拟器照射下,当HATCN的掺杂浓度为5%时,器件性能最好,开路电压(Voc)为0.48 V,短路电流密度(Jsc)为5.66 mA/cm2,填充因子(FF)为0.48,能量转化效率(PCE)为1.30%.与未掺杂的器件ITO/CuPc/C60/BCP/Al相比,PCE提高了59%,这主要归因于HATCN具有较好的载流子传输性能和非常低的LUMO能级.     

MCM-41/酞菁钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质

用烷基化试剂将介孔分子筛MCM-41的表面烷基化,使MCM-41的表面连接含有伯氨的有机链,再与氯磺酸基酞菁钴、氯磺酸基酞菁铜反应,合成纳米复合材料CoPc(CuPc)-NH-MCM-41,并且用红外光谱、紫外光谱、XRD进行表征.结果表明:酞菁钴、酞菁铜以单体形式负载在介孔分子筛MCM-41的孔壁上;酞菁铜对苯酚羟化反应的催化活性较好;在丙酮溶剂中苯酚的转化率大于在乙腈中的转化率.     

聚苯胺/酞菁铜有机半导体杂化材料的制备及气敏性能

以4-硝基邻苯二腈和对甲基苯酚为苯环源物质,采用二步反应的模板反应合成法合成了酞菁铜(CuPc);以苯胺为聚苯胺(PANI)源物质,采用一步反应的化学氧化聚合法合成,并通过掺杂高氯酸、硫酸、硝酸获得半导化的掺杂态PANI.选取反应过程中的中间体物质,以分子杂化修饰方法将二者聚合形成一种新的有机半导体材料CuPcxPANI1-x.以磁控溅射、真空镀膜、激光微加工工艺实现了芯片与新型敏感材料的有机结合,利用SEM观察薄膜表面形貌;薄膜气敏特性测试采用静态配气法.结果表明:通过改变酸化掺杂及比例系数,新型有机半导体杂化材料对SO2,NO2,Cl2等气态毒气有较好的气敏性和选择性.     

金属酞菁LB膜的制备及结构表征

研究了金属酞菁化合物四（２，４－二甲基苯氧基）酞菁铜和四（２，４－二甲基苯氧基）酞菁镍在汽－液界面上的成膜特性，制备了相应的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜。利用紫外可见吸收及偏振紫外可见吸收谱，表征了ＬＢ膜中的酞菁分子主要以二聚体的形式相对于基片水平排列。以酞菁ＬＢ膜为取向层制成液晶盒，取向向列型液晶Ｅ＿７。通过偏光显微镜及锥光干涉系统，确定液晶分子在ＬＢ膜上的排列情况，并进行了电光测试，讨论了导致不同取向效果的机理。     

微波等离子体合成酞菁铜聚合物

本文利用低功率微波发生器和Surfatron放电腔,以单体酞菁铜(CuPc)为原料,通过表面波激发氩微波等离子体合成了酞菁铜聚合物(PPCuPc).     

酞菁铜硅胶固定相上分离嘧啶核苷

利用合成的磺化酞菁铜硅胶固定相,在反相ＨＰＬＣ条件下对３种结构极为相似的嘧啶核苷进行分离。同时研究了酸、有机修饰剂用量、流动相流速等对分离效果的影响。     

CuPc/H2PtCl6有机半导体毒气传感器的制备与性能

针对有毒有害气体的监测问题,采用有机合成工艺制备了CuPc有机半导体材料,并对其进行杂化处理和电极设计,形成了具有较佳性能的毒气传感器．以对甲基苯酚、4-硝基邻苯二晴为原材料,以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在N\-2保护和碳酸钾的催化作用下合成酞菁分子碎片,再以共溶技术合成了4取代对甲苯氧基CuPc．然后,按照一定比例将CuPc和H\-2 PtCl\-6共溶在甲醇溶液中,杂化合成了有机半导体CuPc/H\-2PtCl\-6气敏材料．并采用多孔电极结构结合真空饺技术形成气敏薄膜型传感器．质谱和红外吸收光谱分析验证了合成工艺路线的正确性．电子扫描观察了多孔电极和气敏膜的微观形貌．气敏性能测试表明,CuPe/H\-2PtCl\-6对Cl\-2和H\-2S等有毒气体有较好的敏感性和选择性．     

微杯显示蓝色电子墨水的制备及其性能研究

以硬脂胺对酞菁蓝粒子进行表面修饰,筛选了适宜的分散剂,优化了改性剂和分散剂用量,制备了蓝色电子墨水,并将其用自制微杯型显示器进行封装。用红外、SEM、粒度、zeta电位等测试手段对电子墨水进行了表征并测试了其电场响应行为。得到最可几粒径在270nm、zeta电位达38.9mV、30d的沉降率仅为5.2%、响应时间为224ms的蓝色电子墨水。所制备的蓝色电子墨水性能稳定,显示器可长期保存。     

全固态染料敏化纳米二氧化钛/铜酞菁复合太阳能电池

利用铜酞菁空穴传输材料制备了全固态染料敏化纳米TiO2太阳能电池.研究了铜酞菁厚度对电池性能的影响,结构优化后,得到的性能参数,开路电压约为618 mV,短路电流约为0.24 mA/cm2(氙灯照射,光强约为80 mW/cm2),注入因子为54.5%,总光电转换效率为0.1%.对铜酞菁层进行碘掺杂后,电池的短路电流得到了提高,而开路电压有所下降.电池暗反应研究表明,电流的升高是由于碘掺杂导致载流子浓度增大,载流子输运能力增强,电压的下降则是由于碘的掺入削弱了电池的整流特性.     

微胶囊型酞菁铜颜料喷墨墨水的制备与性能研究

将酞菁铜颜料微胶囊应用到喷墨墨水中很好地解决了颜料在喷墨墨水中的分散稳定性。以具有良好环境效应的水为溶剂,调整控制酞菁铜颜料微胶囊的粒径、体系的粘度和表面张力,制备了微胶囊型酞菁铜颜料喷墨墨水,并用EPSON ME 200喷墨打印机进行性能测试。结果表明:微胶囊型酞菁铜颜料喷墨墨水中颜料粒径小于100nm,体系的粘度为1.2cP,表面张力为27.6mN/m,满足喷墨墨水的要求;微胶囊型酞菁铜颜料喷墨墨水的着色力、稳定性、耐热性和耐溶剂性接近进口墨水EPSON R210的标准,但耐光性较差。     

苝二酰亚胺敏化TiO_2可见光光催化降解罗丹明B

采用水热法制备了苝二酰亚胺(PTCDI)敏化的光催化剂TiO2/PTCDI以及PTCDI和酞菁铜(CuPc)共敏化的可见光光催化剂(TiO2/PTCDI)-CuPc。利用XRD,TEM和UV-Vis光谱对催化剂进行表面形貌和结构表征。以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察敏化样品的可见光光催化性能。研究表明染料共敏化样品(TiO2/PTCDI)-CuPc的活性比TiO2和TiO2/PTCDI分别提高了223%和113%。应用能带结构理论,阐明了TiO2/PTCDI和(TiO2/PTCDI)-CuPc的光生电子转移路径和光催化降解机理。