吸收层成份比例对CIGS太阳电池性能的影响

本文利用传统的共蒸发三步法制备了CIGS薄膜及电池器件,通过X射线荧光光谱仪(XRF)、扫描电镜(SEM)、Hall测试仪、太阳光模拟器I-V曲线测试等方法,研究了Cu和Ga元素比例的不同对电池二极管特性及效率的影响,获得了Cu/(In+ Ga)比值为0.89～0.93、Ga/(In+ Ga)比值为0.29～ 0.33是制备高效电池的理想范围的结论,并分析了偏离理想成份范围的电池性能下降的原因.最后通过工艺优化,制备出理想成份范围内的高质量CIGS薄膜,获得了15.27;的高转换效率电池.     

Cu掺杂对ZnO基薄膜光学及磁学性能影响

本文采用脉冲激光沉积(PLD)方法在单晶Si(100)衬底上沿c轴方向生长出单晶ZnCoAlO薄膜,并通过加镀Cu层调节薄膜的光学和磁学特性.采用X射线衍射仪(XRD),光致发光光谱仪,振动样品磁强计(VSM)和霍尔效应仪对薄膜的结构、光学和磁学性能进行了研究.实验表明,样品均具有纤锌矿结构并沿(002)面择优生长.加镀Cu层之后,薄膜紫外发光得到增强,掺杂导致薄膜ZnO晶格能带间隙变宽,并使得近带边激子发光增强.同时发现,在室温下Cu离子对薄膜磁性和电子浓度产生影响,Cu掺杂可以改变薄膜中载流子浓度,并影响原有磁性的双交换机理.     

Bi4Ti3O12铁电薄膜X射线光电子能谱研究

本文采用化学溶液沉积(CSD)工艺在Si(100)衬底上制备了Bi4Ti3O12铁电薄膜,这种薄膜的X射线衍射(XRD)结果显示其具有较好的结晶性.运用X射线光电能谱仪(XPS)对薄膜的结构进行了研究,分析结果表明,衬底中Si向镀在其上的Bi4Ti3O12膜层内扩散,影响扩散的主要因素是膜厚及退火温度.     

Cu(In,Ga)Se_2薄膜表面镓(Ga)含量分布对太阳电池性能的影响

本文利用三步法共蒸发制备Cu(In,Ga)Se_2多晶薄膜吸收层,通过改变第三步Ga的蒸发温度控制薄膜表面Ga的含量及其分布.随着吸收层表面Ga含量的增大,空间电荷区带隙变宽,电池的开路电压V_(oc)明显增大.同时,Ga的梯度分布有效地扩宽了吸收层的光谱响应范围,减小了由于禁带宽度增大所引起的短路电流J_(sc)的损失,从而有效地提高了电池的转换效率.     

合成CVD金刚石涂层用硬质合金基体预处理工艺优化研究

以CH3COCH3和H2为反应气源,采用热丝CVD法在经过两步法和三步法预处理的YG6硬质合金(WC-6wt;Co)基体上沉积金刚石涂层.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析检测预处理后的YG6基体的表面形貌和钴含量,通过对比三步法与两步法的预处理结果确定三步法最佳工艺.利用扫描电镜、X射线衍射仪和硬度计检测所得金刚石涂层的表面形貌、结晶性和膜基结合性.结果表明:三步法最佳工艺为先采用酸溶液腐蚀20 s,然后采用碱溶液腐蚀20 min,最后继续用酸溶液腐蚀3 min.三步法预处理后的YG6基体获得的金刚石薄膜生长更加均匀致密,晶粒取向更高,膜基结合性能更好.     

氧气流量对射频磁控溅射制备Cu2O薄膜性能的影响

通过磁控溅射方法在玻璃衬底上制备Cu2O薄膜,采用X射线衍射(XRD)、分光光度计、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等研究了氧气流量对Cu2O薄膜性能的影响.结果表明:氧气流量为4.2 sccm时,薄膜为单相的Cu2O,具有较高的结晶质量和可见光透过率,光学带隙为2.29 eV,薄膜的导电类型是p型且空穴浓度为2×1016 cm-3.通过XPS能谱分析Cu 2p3/2和O 1s结合能,确定了薄膜中Cu以+1价存在.     

Ga源温度对共蒸发三步法制备Cu(In,Ga)Se2太阳电池的影响

利用共蒸发三步法制备了Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜,并通过调整制备工艺中的一、三步的金属镓(Ga)的温度,改变Ga含量的梯度分布,研究不同梯度分布对CIGS薄膜及电池性能的影响.从而优化了电池带隙梯度分布,使电池的开路电压Voc在提高的同时,最大程度的减小了Jsc的损失.优化后薄膜表面的结晶情况得到改善,电池的结界面和二极管特性也得到相应的提高.量子效率测试发现,优化后的CIGS太阳电池在较长波段中(520～1100nm)的光子吸收损失大大减小.     

Cu2O薄膜的电化学沉积和生长机理研究

采用酸性醋酸铜体系,在透明导电玻璃(ITO)上恒电位沉积Cu2O薄膜,研究阴极还原Cu2O的电化学行为,利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)分析了Cu2O薄膜的微观结构和表面形貌,通过控制电沉积时间,研究Cu2O薄膜的表面形貌变化规律,讨论了Cu2O的生长机理.     

柠檬酸钠的浓度对电沉积制备Cu(In,Ga)Se2薄膜的影响

本文详细介绍了电沉积制备Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜的原理.电解液由CuCl2,InCl3,GaCl3和柠檬酸钠溶液组成.溶流组成通过改变柠檬酸钠的浓度,铟和镓的沉积电位接近或等于铜和硒的沉积电位.Cu(In,Ga)Se2薄膜的性能研究分别采用扫描电镜自带能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜分析Cu(In,Ga)Se2薄膜的化学组成、晶体结构和表面形貌.结果表明当柠檬酸钠浓度为1.0M时,所制备的Cu(In,Ga)Se2薄膜为单一的黄铜矿结构,晶粒大小均匀.     

离子束溅射制备Si/Ge多层膜及红外吸收性能研究

采用离子束溅射方法在Si衬底上制备Si/Ge多层膜.通过改变生长温度、溅射速率等因素得到一系列Si/Ge多层膜样品.通过X射线衍射、拉曼散射、原子力显微分析(AFM)等表征方法研究薄膜结构与生长条件的关系.在小束流(10mA)、室温条件下制备出界面清晰、周期完整的Si/Ge多层膜.通过红外吸收谱的测量发现薄膜样品具有较好的红外吸收性能.     

蓝宝石火花塞

在如何提高火花塞的工作质量方面有多种方法,但是其中最重要的一个问题还没有得到解决,那就是火花塞工作的热学模型问题。理想的火花塞应该能在点火的瞬间被立刻加热,并且在接下来的电脉冲过程中迅速冷却,由此在热量的存储与散发之间取得平衡,以避免自点火。本文力图展示一种具有自动调节源于点火区域热流能力的火花塞,其技术的关键是顶部绝缘体材料,它是由蓝宝石单晶制作,而非传统的氧化铝陶瓷。     

抗"灰迹"KTP晶体光学性能研究

用改进的熔盐顶部籽晶法生长了KTiOPO4(KTP)晶体并对该晶体进行了抗"灰迹"性能测试.测试表明,在功率密度为120kW/cm2的1064nm激光和10kW/cm2的532nm激光共同照射1000s后, 晶体在633nm处的吸收依然维持在1.05×10-4/cm左右,表明该晶体比普通KTP晶体具有更高的抗 "灰迹"性能.透过率测试表明,用本方法生长的KTP晶体在波长短于500nm的区域比普通KTP晶体有更高的透过率.通过实验测定,得出该晶体在室温下1064nm倍频Ⅱ类相位匹配角θ=90°时φ=24.40°.     

KDP晶体“二维平动法”生长及其品质分析

首先测量了KDP溶液的亚稳区,并据此开展“点籽晶”KDP晶体快速生长实验.在实验中采用两种晶体运动方法-“二维平动法”和“旋转法”来生长晶体,分别得到尺寸为55 mm×55 mm×48 mm和60 mm×60 mm×45 mm的晶体.将两种运动方式生长的晶体通过透过光谱,锥光干涉图以及化学腐蚀方式进行质量对比.结果表明,两种方式生长的晶体透过光谱没有太大区别,都具有较高的透过率,但“二维平动法”生长的晶体具有较好光学均匀性,位错密度明显降低.说明“二维平动法”生长晶体的方式能够减少晶体内部缺陷,提高晶体质量.     

直拉单晶硅片“黑心”现象性质分析

对一种黑心片样品进行了分析.在确认黑心区为低少子寿命区的基础上,发现其电阻率明显偏高;发现黑心区经Secco刻蚀后,表面密布重叠圆形蚀坑,但与普通位错蚀坑有明显特征性区别;从其密度、形状与出现条件来看,它与电子半导体业中普遍报告的氧化堆垛层错(OSF)也不一致;进一步发现黑心区经Sirtle刻蚀后,表面呈现典型的大小明显不同的两种漩涡缺陷蚀坑,其密度明显低于上述Secco蚀坑.根据所得结果推测:黑心区主要密布一种性质上与普通位错相近,而所造成晶格畸变特征与范围不同于普通位错的晶格缺陷,它不属于已知的OSF微缺陷,而可能是一种由结晶生长过程中过饱和氧沉淀诱发形成的位错环;此外,黑心区还含有少量漩涡缺陷.     

“类金字塔”状ZnO改善硅异质结电池近红外波段外量子效率

因晶体硅是间接带隙半导体材料,其较低的吸收系数限制了对近红外波段入射光的吸收.为此,引入金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备的ZnO薄膜,并通过改变掺杂流量和沉积时间调节ZnO∶ B(BZO)薄膜的光学和电学性能.将BZO薄膜用于硅异质结(SHJ)太阳电池的背反射电极,相比于传统结构,电池的反射率和外部量子效率在近红外波段得到显著改善.为进一步解释外量子效率增加的原因,在四甲基氢氧化铵(TMAH)湿法制绒的硅衬底上沉积BZO薄膜,得到了新型微纳米嵌套结构,并对其光吸收进行了测试分析.     

“三明治”PbS纳米晶/rGO复合材料的制备及其对NH_3的室温气敏性能研究

采用一步溶液法制备"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料,通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对样品的晶体结构和表面形貌进行表征,并制作旁热式气敏元器件,测试其气敏特性。研究结果表明在PbS纳米晶/rGO复合材料中,PbS纳米晶均匀负载在rGO片层上,且复合材料存在类似"三明治"的三维结构。该复合材料在室温下对NH_3具有良好检测能力,对1000 ppm NH_3的灵敏度达到3.45,与纯PbS纳米晶及rGO相比,气敏性能得到显著提升,其最低检测极限为1 ppm,且具有良好的氨气选择性。对"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料气敏机理进行分析认为,rGO加入起到载流子传输层的作用,三维结构增加气体扩散速度及吸附面积。三明治状PbS纳米晶/rGO复合材料因其特殊结构及优异的气敏性能,有望在气敏领域得到广泛应用。     

A New <Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>,<Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-Dimethyl Purine from an Australian <Emphasis Type="Italic">Dictyoceratid Sponge</Emphasis>

Abstract  

N6-methyl mucronatine (C₈H₁₂N₅O) has been isolated from a dictyoceratid sponge collected in South East Queensland. The solid state structure of the new metabolite (I) was confirmed by X-ray crystallography, while an NMR study in d ₄-MeOH reveals the presence of a minor tautomer identified as (II).     

Growth and characterization of pendeo-epitaxial GaN on 4H–SiC substrates

Growth on AlN/4H–SiC substrates of coalesced, non-polar GaN films having volumes of material with reduced densities of dislocations and stacking faults has been achieved from etched stripes via the statistical and experimental determination of the effect of temperature and V/III ratio on the lateral and vertical growth rates of the GaN{0 0 0 1} faces combined with pendeo-epitaxy. AFM of the uncoalesced GaN(0 0 0 1) and GaN vertical faces revealed growth steps with some steps terminating at dislocations on the former and a pitted surface without growth steps, indicative of decomposition, on the latter. Coalescence was achieved via (a) a two-step route and the parameters of (1) and V/III=1323 for 40 min and (2) 1020 °C and V/III=660 for 40 min and (b) a one-step route that employed and a V/III ratio=660 for 6 h. The densities of dislocations in the GaN grown vertically over and laterally from the stripes were 4×10¹⁰ cm⁻² and 2×10⁸ cm⁻², respectively; the densities of stacking fault in these volumes were 1×10⁶ cm⁻¹ and 2×10⁴ cm⁻¹, respectively. The defects in the wing material were observed primarily at the bottom of the film where lateral growth of the GaN occurred from the AlN and the SiC. Plan view AFM also revealed different microstructures and a reduction in the RMS roughness values from 1.2 to 0.95 nm in these respective regions.     

Crystal Structure of Two <Emphasis Type="Italic">V</Emphasis>-shaped Ligands with <Emphasis Type="Italic">N</Emphasis>-Heterocycles

Two V-shaped ligands with N-heterocycles, bis(4-(1H-imidazol-1-yl) phenyl)methanone (1), and bis(4-(1H-benzo[d]imidazol-1-yl)phenyl)methanone (2) have been synthesized and characterized by elemental analyses, IR and 1H NMR spectroscopy. Crystal structures of 1 and 2 have been determined by X-ray diffraction. The crystal of 1 is monoclinic, sp. gr. P2₁/c, Z = 4. The crystal of 2 is orthorhombic, sp. gr. Fdd2, Z = 8. X-ray diffraction analyses show that the V-shaped angles of 1 and 2 are 122.72(15)° and 120.7(4)°, respectively. Intermolecular C–H···O, C–H···N, C–H···π, and π···π interactions link the components into three-dimensional networks in the crystal structures.