YSZ/STO/YSZ-STO超晶格电解质薄膜低温电学特性

采用脉冲激光沉积法，在单侧抛光的STO基底上制备YSZ／STO／YSZ超品格薄膜。利用x射线衍射、扫描电镜和射频阻抗／材料分析仪对多层膜的物相结构、表面形貌以及电学特性等进行表征。实验结果发现，YSZ／STD／YSZ超晶格薄膜在300～500％之间，其电导活化能最小值为0．76eV，在300℃ 时测得的电导率比体材料的电导率提高了三个数量级。

YSZ/YSZ-NiO电解质薄膜在低温条件下的电学特性研究

采用脉冲激光沉积(PLD)法,在多孔支撑的NiO-YSZ阳极基底上制备YSZ电解质薄膜。利用XRD、SEM和射频阻抗/材料分析仪对多层膜的物相结构、表面形貌以及电学特性等进行表征。实验结果发现,YSZ电解质薄膜在300-500℃之间,其电导活化能最小值为0.86e V,电导率可达到7.96×10-5s/cm。

CuGaSe_2∶Ge中间带半导体材料的制备

采用脉冲激光沉积(PLD)法在钠钙玻璃衬底上制备了CuGaSe2∶Ge薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对CuGaSe2∶Ge薄膜的晶体结构和表面形貌进行了表征,采用紫外-可见分光光度计分析了CuGaSe2∶Ge薄膜的光吸收、反射和透射特性。结果表明,在CuGaSe2中掺IV族元素Ge,价带到中间带和中间带到导带的光子吸收能量分别为0.89 eV和0.71 eV,禁带宽度为1.60 eV,能够形成中间带。

低温超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜的制备及表征

采用脉冲激光沉积法(PLD),在Al2O3(ALO)衬底上,将Y2O3∶ZrO2(YSZ)和SrTiO3(STO)按照YSZ/STO/YSZ的顺序依次沉积,形成超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜,利用SEM、XRD和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征。结果表明,衬底温度为700℃形成的超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜颗粒大且均匀,排列紧密且呈规律圆柱状;YSZ、STO均沿(111)方向择优生长;低温时电导率比单层YSZ电解质薄膜高出4个数量级,是较为理想的低温固体燃料电池电解质。

(Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ)/Y_2O_3:ZrO_2)_N超晶格电解质薄膜的制备及表征

采用脉冲激光沉积技术(PLD),在MgO单晶基底上,依次沉积氧化钐掺杂的氧化铈(Ce_(0.8)Sm_(0.2)O_(2-δ),SDC)和钇稳定氧化锆(8 mol%Y_2O_3:ZrO_2,YSZ)制备了五种(SDC/YSZ)_N(N=3,5,10,20,30)超晶格电解质薄膜.利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征.结果显示,(SDC/YSZ)_N超晶格电解质薄膜之间形成了明显的界面和较好的超晶格结构;薄膜表面颗粒生长均匀、致密、平滑,在薄膜的界面处没有元素相互扩散也未出现裂纹,外延生长良好;电导率随着(SDC/YSZ)_N超晶格电解质界面数的增加而增加,而活化能则随之减少,是较为理想的低温固体氧化物燃料电池电解质.

CIGS双梯度带隙吸收层的制备及特性

采用脉冲激光沉积(PLD)方法,在钠钙玻璃上沉积不同Ga含量的CuIn(1-x)Gax Se2薄膜,研究不同Ga含量对CIGS薄膜结构及光学特性的影响。研究表明:随着Ga含量增加,CIGS薄膜的光学带隙增大。优选特性较好的CIGS沉积在同一个钠钙玻璃衬底上,使Ga/(In+Ga)比在薄膜内纵深方向呈先减小后增加的变化。采用XPS逐层刻蚀分析薄膜的元素组成,利用带隙近似公式得到能带随深度变化情况,最终得到结构、光学特性和电学特性较好的双梯度带隙结构薄膜。