原子层沉积铝掺杂ZnO纳米膜在超级电容器中的应用

为了满足能源需求,电化学超级电容器开始持续投入应用。在本研究中,提出了铝掺杂的氧化锌(AZO)纳米薄膜在超级电容器中的潜在应用。纳米薄膜是通过原子层沉积技术制备的,其结构是不同循环次数的ZnO和Al2O3超薄膜的交替叠加。超薄AZO纳米薄膜具有良好的电化学性能,结果表明(10∶1)10三明治结构具有最佳的充电和放电性能。在6 M KOH电解质中,电流密度为1A·g^(-1)时,AZO纳米薄膜超级电容器的比电容量可达61F·g^(-1)。对于超级电容器的实际应用,演示了该器件可以为红色LED灯供电60min以上。AZO纳米薄膜在超级电容器中具有潜在应用,在未来可推广到可穿戴柔性能源存储器件。

氧化锌纳米棒形貌控制及其在钙钛矿太阳能电池中作为电子传输层的应用

在钙钛矿电池中,ZnO纳米棒的垂直性是影响器件效率的关键因素.AZO(ZnO:Al)玻璃作为一种廉价的透明导电衬底,由于与ZnO纳米棒无晶格失配,有望获得最佳垂直性.然而目前在大气环境下,以AZO为衬底、ZnO纳米棒为电子传输层的钙钛矿太阳能电池还鲜有报道.本文通过水热法制备ZnO纳米棒作为电子传输层,系统研究不同条件对ZnO纳米棒的形貌及结晶性能的调控规律,分析其微观生长机理.并在此基础上于大气环境下制备太阳能电池,将以AZO为衬底在大气条件下制备的钙钛矿光伏器件的最佳效率从目前文献报道的7.0%提高到9.63%.这对丰富钙钛矿电池的设计思路及进一步降低成本具有重要意义.

氩氧比对磁控溅射梯度AZO薄膜光电性能的影响

采用磁控溅射法在单晶硅和石英玻璃衬底上制备梯度铝掺杂的氧化锌(AZO)薄膜。利用X线衍射(XRD)、霍尔效应测试和紫外可见光分度计等研究了不同氩氧比(体积比)对梯度AZO薄膜结构和光电性能的影响。结果表明,氩氧比可以改善薄膜的结晶质量,且对电学性能的影响较大。随着氩氧比的增加,晶粒尺寸减小,结晶度稍有下降,薄膜的电阻率却显著降低,当氩氧比为1∶0时,薄膜具有最低的电阻率为6.85×10^(-4)Ω·cm。此外,所有的梯度AZO薄膜在可见光区的透过率均达到80%。

衬底温度和氧分压对ZnO：Al薄膜性能的影响研究术

以掺杂质量数为2％的Al2O3：ZnO为靶材，用激光脉冲沉积法，通过改变氧压和衬底温度调整薄膜的性能，制备得到相对优质的ZnO：Al薄膜，采用x射线衍射、紫外-可见分光光度计和霍尔效应测试仪等表征其物相、光学和电学性能，最终得到电阻率为1．27×10^-3Ω／cm^-3、平均光透过率超过80％的透明导电薄膜。

AZO中空纳米纤维的制备及光催化性能

为了制备高效环保的光催化剂,首先通过静电纺丝制备了PVA(聚乙烯醇)纳米纤维膜,再通过水热合成法在PVA纳米纤维外包覆一层锌铝氢氧化物制得AZO(掺杂铝元素的氧化锌)前驱体@PVA,将AZO前驱体@PVA在空气气氛下高温煅烧成功制备出AZO中空纳米纤维。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子谱仪、热重分析仪、紫外分光光度计等对样品的形态、结构、性能进行测试表征,结果显示AZO中空纳米纤维具有良好的光催化降解染料性能。