退火时间及后退火对Cu_(2)(Cd x Zn_(1-x))SnS_(4)CdS薄膜太阳电池性能影响的研究

Cu_(2)ZnSnS_(4)薄膜因其元素地壳含量丰富、无毒且具有优异的光电性能,受到研究者的广泛关注。本文基于纳米墨水法用Cd部分取代Zn制成了Cu_(2)(Cd x Zn_(1-x))SnS_(4)(CCZTS)薄膜,研究退火时间和后退火温度对薄膜及其太阳电池性能的影响。研究结果表明,所制备的薄膜为CCZTS相,无其他杂相,薄膜表面平整且致密,结晶性较好。随着退火时间增加,薄膜的晶粒尺寸有所增大,薄膜太阳电池的pn结质量得到提升,其性能也随之提高。通过对薄膜太阳电池进行后退火处理,分析了吸收层的元素扩散对电池性能的影响,在Cd元素形成梯度分布时,电池性能有所提高。随着后退火温度的增加,其电池性能和pn结质量呈现先提高后下降的趋势。经后退火300℃处理后,电池转换效率最佳,为3.13%。

Zr_(0.5)Ti_(0.5)O_2纳米薄膜的光电性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zr0.5Ti0.5O2复合氧化物纳米薄膜,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行了表征.结果表明,纳米薄膜为Zr∶Ti原子比为1∶1的复合材料,薄膜表面平整、致密、光滑,皲裂情况较单纯的TiO2和ZrO2薄膜有明显改善;另外,由于Zr的掺入,薄膜在紫外光波段具有良好的吸收,吸收带较TiO2薄膜有明显的蓝移.通过标准的光刻剥离技术和磁控溅射技术在Zr0.5Ti0.5O2纳米薄膜上制作了叉指型的金属电极.在5 V偏压下,样品对可见光不吸收,对260 nm的紫外光有明显的光电响应,光电流与暗电流之比接近3个数量级.

铝合金表面三嗪二硫醇和硅烷纳米复合薄膜的制备及表征

通过电化学方法,在铝合金表面制备6-N,N-二丁基胺-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇单盐(DBN)的纳米聚合薄膜(PDB),然后采用自组装技术对铝合金表面PDB膜进行十六烷基三甲氧基硅烷化处理,形成疏水性的高分子纳米复合薄膜(CPDB)。通过循环伏安法解释了DBN在铝合金表面的反应及PDB的生长过程,同时分析了CPDB膜的形成机理。借助傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪对铝合金表面薄膜的特性进行了表征。结果表明,PDB膜形成后铝合金表面的接触角从未镀膜的89.9°上升到124.3°,CPDB膜形成后接触角达135.8°;SEM和XPS测定表明该方法可以有效地在铝合金表面获得均匀致密的高分子纳米复合薄膜。

铝表面三嗪硫醇高分子纳米薄膜的电化学制备

通过电化学的方法,利用一种自设计合成的6-N,N-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-硫醇(简称DAN)在金属铝表面制备高分子纳米薄膜。通过反射吸收红外光谱(RA-IR)对此三嗪硫醇的高分子纳米薄膜(PDA)的化学结构进行了确定。同时对于铝表面形成的PDA薄膜进行了接触角、膜厚和膜重测定。测定结果显示:只有在亚硝酸钠作为支持电解质的条件下,在铝的表面形成了三嗪硫醇高分子纳米薄膜;并且形成的三嗪硫醇高分子纳米薄膜的膜厚及重量与电解时间和电位成正比。通过原子力显微镜对不同电解电位条件下形成的薄膜表面形态和表面粗糙程度进行了评价,表明通过恒电位法使用较高的电解电位在铝表面获得了均匀致密的PDA薄膜,为在铝表面制备有机介电薄膜提供了研究基础。