ZnO/SnS复合薄膜的制备及其光伏性能

利用n型氧化锌和p型硫化亚锡制备ITO/ZnO/SnS/Al结构的pn结太阳能电池.首先采用射频磁控溅射法在ITO衬底上制备ZnO薄膜,再用真空蒸发镀膜法沉积SnS薄膜以形成异质结,并利用X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)光谱、透射光谱和I-V曲线来表征薄膜和器件的性能.讨论在不同溅射功率和工作气压下制备的ZnO薄膜对光吸收情况和所形成异质结器件的影响,测量不同沉积时间制备的ZnO薄膜相应的器件的开路电压、短路电流密度和填充因子.结果表明,当工作气压和溅射功率分别为0.2 Pa和150 W,沉积时间为40 min时得到的ZnO薄膜能获得较好的异质结且器件的性能达到最优化.该最优器件的短路电流密度JSC为1.38 mA.cm-2,开路电压V为0.42 V,填充因子F为0.40.     

ZnO纳米棒对倒序Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池光电性能的影响

为了提高光生电子在半导体纳晶薄膜的输运速度,在导电玻璃基底上通过先沉积种子层、再生长ZnO薄膜的方法,制备了结构均匀、垂直基底的ZnO纳米棒.采用溶液法并经硫化在ZnO纳晶薄膜上制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别以聚噻吩和铜为空穴传输层和对电极组装倒序结构CZTS薄膜太阳能电池.通过改变ZnO纳米薄膜的微观形貌,研究用于电子传输的纳晶薄膜的微观结构对倒序结构CZTS薄膜光电性能的影响.实验结果表明:与ZnO纳米颗粒相比,由于Zn O纳米棒有利于CZTS吸收层电子空穴的分离和光生电子在ZnO纳晶薄膜内的输运,减少光生电子和空穴的复合,倒序CZTS太阳能电池的光电转换效率从0.04%提高到0.31%.     

硫化温度和时间对Sn_xS_y薄膜结构和成分的影响

用热蒸发技术在玻璃基片上沉积一层Sn薄膜,在真空条件下,将其在150~300℃下硫化30~60 min.对在不同温度和时间下硫化的薄膜进行结构、成分和表面形貌分析,结果表明:在不同温度和不同时间下硫化,所得到的薄膜在物相结构、成分和表面形貌上都存在差异.当硫化温度为240℃、硫化时间为45 min时,所制得的薄膜为正交结构的SnS多晶薄膜,其均匀性、致密性以及对基片的附着力都较好,具有(111)方向优先生长,薄膜粒径在200~800 nm,且晶格常数与标样的数值吻合很好.     

微波法合成硫化铋纳米棒

以柠檬酸铋、硫脲为反应原料,在表面活性剂存在下,采用微波法合成了直径为30～50nm的硫化铋纳米棒.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对其进行了表征.考察了表面活性剂种类、用量对硫化铋纳米棒形貌和晶型的影响.结果表明:β-环糊精(β-CD)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)有利于形成硫化铋纳米棒,并且较低浓度的β-CD(约0.005mo.lL-1)有利于形成分散性较好的硫化铋纳米棒.初步探讨了制备方法对硫化铋纳米棒晶型和合成时间的影响.结果发现,微波法制备纳米硫化铋与回流法相比,其晶格的生长方向不同,并且可以节省约80%的反应时间.     

以CuCl纳米棒薄膜为前驱体制备CuS纳米/微米管和CuO纳米/微米晶薄膜

在本文中,以由氯化亚铜纳米棒组成的薄膜为前驱体,分别通过气-固相的硫化和氧化反应获得了由直径150到200纳米,长度达数微米的硫化铜管组成的薄膜和粒径为150到200纳米的氧化铜纳米/微米晶所组成的薄膜。利用XRD,SEM,TEM测试方法对薄膜的晶化度,纯度,形貌及结构特点进行了分析。制备的薄膜具有大尺寸,高比表面积,构筑单元为单晶的特点。研究表明,硫化铜纳米/微米管是通过克肯达尔效应形成的,而氧化铜纳米/微米晶是氯化亚铜与空气反应通过类似于化学气相沉积过程形成的。     

硫化时间对FeS2薄膜结构和性能的影响

在硫化温度为653 K和硫化时间分别在3、6和12 h的条件下,用硫化铁膜法制备FeS2薄膜.通过对不同条件下制备的薄膜成分、结构和光电性能研究表明:当硫化时间大于6 h时,薄膜的成分接近理想化学配比,直接光学能带间隙大约为1.15~1.17 eV,电阻率约为1.3Ω.cm.     

不同硫化温度下铜锌锡硫薄膜的微观组织结构表征

在覆盖Mo层的钠钙玻璃上采用磁控溅射沉积后续硫化处理方式制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高角环形暗场像和X射线能谱仪等表征技术,研究不同硫化温度下CZTS薄膜形成过程中微观组织结构的变化.结果表明:硫化温度升高到400℃以上形成CZTS四元结晶相组成的薄膜,在400～550℃之间,随硫化温度的升高CZTS相增多且尺寸增大,600℃硫化时,CZTS相出现分解现象.硫化温度对薄膜影响显著,近钼层颗粒尺寸较小,表层颗粒尺寸较大.温度较低时薄膜的表层中Cu和S富集形成CuS,近钼层中Zn和Sn含量较多.随着温度升高,Cu、Zn、Sn和S不断扩散,分布更加均匀,形成的CZTS相结晶性愈好,晶粒不断长大成等轴晶,且CZTS晶粒出现孪晶.     

Zn基ZnO纳米棒阵列的制备和发光特性

N2H4.H2O水热体系中,在Zn基底上制备出了ZnO纳米棒薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)及发致发光谱(PL)等分析测试手段,研究了ZnO薄膜的形貌结构和发光特性。结果表明,预处理工艺不同,Zn基底表面状态不同,ZnO薄膜形貌也不同。在经预氧化形核的Zn基底上易于制备ZnO纳米棒薄膜。在单一取向的Zn基面上,易于制备ZnO纳米棒阵列。PL测试分析表明,ZnO纳米棒有强的近带边紫外光发射峰和弱的缺陷发射峰。阵列棒本征发射峰强度最高、缺陷峰最弱,反映了该ZnO纳米棒结晶质量高。     

FeS2薄膜成分与Fe膜硫化温度的关系

采用真空热蒸发法在玻璃基片上沉积厚度约为500 nm的铁膜,然后对铁膜在温度为553~673 K的条件下恒温硫化6 h,以制备二硫化铁薄膜.通过对所制备的薄膜进行结构和成分分析发现,当硫化温度为603~653 K时,Fe膜硫化完全,所得薄膜为单一物相的FeS2薄膜,薄膜晶粒大小均匀,表面致密,S/Fe值为1.94~1.96,接近理想化学配比.     

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.     

SnS薄膜的制备技术及其性能的研究进展

SnS是一种Ⅳ-Ⅵ族半导体材料,非常适合于作为太阳能电池的吸收层材料。目前已经研究开发了许多制备SnS薄膜的技术,并对其性能进行了研究,详细阐述了SnS薄膜的制备技术及其性能的研究进展。     

Influence of growth conditions on the electrochemical synthesis of SnS thin films and their optical properties

Tin sulfide (SnS) thin films were prepared by electrodeposition onto fluorine-doped tin oxide (FTO) glass substrates using an aqueous solution containing SnCl₂ and Na₂S₂O₃ at various deposition potentials (E) and bath concentrations. The pH value and temperature of the solution were kept constant. The deposited films were characterized using X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FESEM), photoluminescence (PL), and ultraviolet–visible (UV–Vis) spectroscopy. The FESEM images demonstrated that changes in the deposition potential (E) and solution concentration led to marked changes in the morphology of the deposited SnS films. Energy-dispersive X-ray analysis (EDXA) results showed that the Sn/S atomic ratio strongly depended on both the solution concentration and the deposition potential. To obtain an Sn/S atomic ratio approximately equal to 1, the optimal Sn2+/S₂O₃2- molar ratio and E parameter were 1/8 and -1.0 V, respectively. The XRD patterns showed that the synthesized SnS was obviously polycrystalline, with an orthorhombic structure. The effects of the variations of bath concentration and deposition potential on the band-gap energy (E_g) were studied using PL and UV–Vis experiments. The PL spectra of all the SnS films contained two peaks in the visible region and one peak in the infrared (IR) region. The UV–Vis spectra showed that the optical band-gap energy varies from 1.21 to 1.44 eV.     

高导电H3PMo12O40掺杂聚苯胺微米棒的合成与表征

分别以静电纺丝法制备的H3PMo12O40/ PVA和纯H3PMo12O40微米管为模板,制备了H3PMo12O40掺杂的聚苯胺微米棒材料,并运用红外光谱、X射线粉末衍射和扫描电镜进行了表征.四探针法测定了产品的电导率.结果表明:聚苯胺微米棒的直径在400 nm左右;最高电导率为3.3 S/ cm.     

氮化碳薄膜的应用研究

探讨了氮化碳(CNx)薄膜在空间领域中的应用．用电子束蒸发离子束辅助沉积的方法制备的氮化碳薄膜，对其结构和成分进行了分析，并用地面模拟设备进行了耐原子氧腐蚀和防冷焊试验，结果表明氮化碳薄膜具有较好的防冷焊性能，掺有Ti和Sn的碳氮膜具有很好的防原子氧性能．     

High-mobility ultrathin semiconducting films prepared by spin coating

The ability to deposit and tailor reliable semiconducting films (with a particular recent emphasis on ultrathin systems) is indispensable for contemporary solid-state electronics. The search for thin-film semiconductors that provide simultaneously high carrier mobility and convenient solution-based deposition is also an important research direction, with the resulting expectations of new technologies (such as flexible or wearable computers, large-area high-resolution displays and electronic paper) and lower-cost device fabrication. Here we demonstrate a technique for spin coating ultrathin (approximately 50 A), crystalline and continuous metal chalcogenide films, based on the low-temperature decomposition of highly soluble hydrazinium precursors. We fabricate thin-film field-effect transistors (TFTs) based on semiconducting SnS(2-x)Se(x) films, which exhibit n-type transport, large current densities (>10(5) A cm(-2)) and mobilities greater than 10 cm2 V(-1) s(-1)--an order of magnitude higher than previously reported values for spin-coated semiconductors. The spin-coating technique is expected to be applicable to a range of metal chalcogenides, particularly those based on main group metals, as well as for the fabrication of a variety of thin-film-based devices (for example, solar cells, thermoelectrics and memory devices).     

多频法测量高温超导薄膜表面电阻

本对介质谐振器法测量高温超导薄膜微波表面电阻的方法进行了详细的研究，并对测试系统的损耗提出了新的计算方法．由四个不同直径、相同高度的蓝宝石构成四个谐振器，对同一组铜膜进行测量，根据金属表面电阻与频率的关系，分析测试装置的损耗，从而更精确地测出薄膜的表面电阻．经实验证明，此方法能得到比传统测量更为精确的测量结果．     

溶液法制备的ZnO微米棒的结构与光学性质

采用溶液法,以醋酸锌为原料,以六亚甲基四胺为催化剂,在93．5℃的水浴锅中加热5h,在硅衬底上生长了规则的ZnO微米棒,利用扫描电子显微镜观察了样品的结构形貌,利用X射线衍射分析了样品的结晶情况,利用荧光分光光度计测量了样品的光致发光谱,并分析了ZnO微米棒的形成机制和发光机理。     

溶剂热法合成ZnO微米棒及其光催化性能

以ZnCl2和过氧化氢为反应前驱物,CTAB为表面活性剂,在碱性溶液中180℃反应12h,合成ZnO微米棒。利用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见吸收等手段对产物进行表征。通过扫描发现ZnO结构为具有六方纤锌矿结构,主要是由直径约在1μm左右粗细的单晶微米棒组成的花状ZnO微米团簇,并简单探讨了微米棒的组装过程。紫外吸附实验说明ZnO对有机染料,如甲基橙有催化作用,表明他们在光催化方面有潜在应用。     

硒微米棒的制备及其生长机制研究

以SeO2和硫脲为原料,在水热条件下制得了硒微米球;然后以硒微米球为硒源,在乙醇溶剂热条件下,通过溶解-晶化过程,获得了硒微米棒．粉体用X-射线粉末衍射（XRD）和光学显微镜（OM）进行了表征．硒微米棒的平均直径35μm,长度达毫米级．并用结晶学的观点讨论了硒微米棒的生长机制．