低温制备SnO2电子传输层用于钙钛矿太阳能电池

SnO₂具有光稳定性优异、可低温溶液制备等优点被视为电子传输层的优异材料之一,广泛应用于高效稳定的平面异质结钙钛矿太阳能电池.本文在低温(150℃)下采用旋涂工艺制备SnO₂电子传输层,探究了SnO₂前驱体溶液不同浓度(SnO₂质量分数为2.5%—10.0%)下制备的SnO₂电子传输层对钙钛矿太阳能电池性能的影响.通过对SnO₂薄膜进行扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱和透射光谱分析,发现基底的覆盖率、透光率和SnO₂薄膜的带隙随SnO₂前驱液浓度的增加而增大;通过对SnO₂/钙钛矿(MAPbI₃)薄膜进行SEM、UV-Vis、X-射线衍射(XRD)、稳态光致发光(PL)光谱分析,发现SnO₂胶体分散液浓度为7.5%制备的SnO₂层上沉积的MAPbI₃的粒径最大,结晶度最好,具...     

In2O3/SnO2薄膜的制备及光谱反射性能研究

开展了在伪装网基布上镀In₂O₃/SnO₂薄膜的性能研究,系统分析了薄膜厚度对其光谱反射性能的影响;总结了薄膜厚度对In₂O₃/SnO₂薄膜表面形貌、光谱反射辐射性能的影响规律,为In₂O₃/SnO₂薄膜的红外伪装应用奠定了基础理论和实验依据. 关键词： 2O₃/SnO₂薄膜')" href="#">In₂O₃/SnO₂薄膜 红外反射特性 红外发射率 可见光—近红外透过率     

SnO2微纳米材料的合成及其生长机理研究

利用简单的化学气相沉积法,以Sn粉为源材料合成不同形貌的一维SnO₂纳米棒、纳米线和纳米花等纳米结构,并通过减小载气中的氧含量获得新颖的SnO₂亚微米环状结构.通过调节Sn粉的量和载气中的氧含量、升温速率等试验条件,有效实现SnO₂一维纳米结构的控制生长.采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪表征产物形貌、成分和物相结构,并探讨了SnO₂微纳米材料的生长机理. 关键词： 2')" href="#">SnO₂ 纳米结构 亚微米环 生长机理     

(Sr,Co,Nb）掺杂SnO2压敏电阻的电学非线性

研究了Sr对新型(Co, Nb)掺杂SnO₂压敏材料微观结构和电学性质的影响.当SrCO ₃的含量从零增加到1.50mol%时，(Co, Nb)掺杂SnO₂压敏电阻的击穿电压从240V/mm猛增 到1482V/mm.样品的微观结构分析发现, 当SrCO₃的含量从零增加到1.50 mol%时, SnO2的晶粒尺寸迅速减小．晶界势垒高度测量揭示，SnO₂晶粒尺寸的迅速减小是击穿 关键词： 碳酸锶 二氧化锡 势垒 电学非线性     

Ce、Ga、La掺杂二维SnO2电子结构及光电性质的第一性原理研究

二维材料具有优异的光学、力学、热学、磁学等性质,成为研究的热点之一. SnO₂薄膜中的电子迁移率非常高,兼具透明和良好的导电性能,是一种性能绝佳的半导体材料.本文用密度泛函理论框架下的第一性原理研究了二维SnO₂及其掺杂体系的电子结构、电子态密度、导电性能及光学性质,计算结果表明：相比较于三维SnO₂,二维SnO₂的费米能级附近产生很多杂质能级,提高了载流子浓度,带隙明显变窄,电子的局域性增强,导带中电子的有效质量增加了,电子跃迁更容易发生,增加了材料的导电性能;二维SnO₂比三维SnO₂材料的电极化能力强,在红外区、可见光区、紫外区域的光子吸收性能更优异,光电导率更高,更有利于光生电子-空穴对的分离和迁移,即可以有效地提高其光电转换效率,其中掺杂La元素能更好地提高在红外区、可见光区及紫外区吸收光子的能力,更有利于光电转换的效率,提高导电性.     

催化剂对热蒸发法生长SnO2纳米晶体质量的影响及其发光光谱研究

用热蒸发法制备了SnO₂纳米结构，并用光致发光方法研究了其光谱特性.发现有催化剂条件下制备的SnO₂纳米带的发光主峰为3.68 eV, 正对应SnO₂纳米晶体的带隙能量; 而无催化条件下制备的SnO₂纳米晶体的发光则以氧空位、悬键和表面态发光为主.并且前者的发光效率比后者提高近两个数量级，这些实验结果说明在有催化条件下制备了高质量的SnO₂纳米带.另外,对其发光光谱进行了Gauss拟合, 从拟合结果发现了(101)和(101)_T孪生晶面的表面态的发光峰. 关键词： 光致发光光谱 半导体纳米晶体 催化剂 2')" href="#">SnO₂     

SnO2/C复合纳米材料的制备及储钠性质的研究

二氧化锡由于其低电位和高储钠理论容量以及绿色无毒的优点被认为是最有前途钠离子电池负极材料之一。但其导电性不好，且在嵌/脱钠的过程中会发生体积膨胀，从而导致电池的容量和循环稳定性等电化学性能下降。碳具有良好的导电性，同时能减缓材料在脱/嵌钠过程的体积膨胀，本文采用一步合成制备SnO₂/C复合纳米材料，并将其作为钠离子电池的负极材料进行研究。结果发现碳包覆花瓣状SnO₂复合材料相比于纯的SnO₂具有良好的储钠性能     

Nb/SnO2复合薄膜的制备、结构及光电性能

用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃基底上制备出Nb/SnO₂复合透明导电薄膜,利用XRD,SEM,紫外—可见分光光度计,四探针电阻仪等测试方法对Nb/SnO₂复合薄膜的结构和物性进行了研究.结果表明: 当Nb含量小于0.99at%时,Nb/SnO₂复合薄膜为较纯的四方金红石结构;复合薄膜中晶粒分布均匀,平均尺寸在5—7 nm.当Nb含量小于0.99at%时,Nb/SnO₂复合薄膜的电阻率先减小后增大,当Nb含量为0.37at%时 关键词： 溶胶-凝胶法 2复合薄膜')" href="#">Nb/SnO₂复合薄膜 结构表征 光电性能     

Sb、Sm共掺杂SnO2的电子结构与光学性质第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,构建了Sm、Sb及Sm和Sb共掺杂SnO₂超晶胞模型,研究了经过几何优化后的各掺杂体系的焓变值、能带结构、态密度、电荷布居、介电常数、吸收系数、反射率等光电性质.结果表明：Sm和Sb的掺杂可以有效地提升SnO₂的导电性能,且Sb和Sm共掺杂体系的电学性能最佳. Sm和Sb掺杂还可以增加SnO₂在红外波段的电子极化能力和电子跃迁概率,提升了红外反射率,且共掺杂体系的电子束缚能力最强、反射率最高.这为SnO₂基光电材料的研制提供了一定的理论依据.     

Ni-Ge共掺杂下对AgSnO2触头材料性能的第一性原理分析

AgSnO₂触头材料是一种环保型低压触头材料,由于具备良好的耐电弧以及抗熔化焊能力,广泛适用于接触器,继电器以及低电压断路器中.采用金属元素Ni与Ge共掺杂的方式对SnO₂的导电性能进行改良.运用CASTEP软件对元素掺杂前后的SnO₂各项性能进行了仿真试验.结果表明：金属元素Ni与Ge单掺杂和共掺杂与本征SnO₂相比,其禁带宽度均会有不同程度的减小,其中Ni-Ge两种元素共掺杂时的禁带宽度值最小,这就表示电子可以更加容易的进行跃迁,其导电性也最好;由弹性常数分析可知,金属元素Ni-Ge共掺杂时材料的弹性最弱,韧性最强.     

合成温度和N2/O2流量比对碳纤维衬底上生长的SnO2纳米线形貌及场发射性能影响

采用化学气相沉积法系统研究了合成温度和N₂/O₂流量对生长在碳纤维衬底上的SnO₂纳米线形貌及场发射性能的影响规律. 利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM), X射线衍射(XRD)及能谱仪(EDS)对产物细致表征, 结果表明, SnO₂纳米线长径比随反应温度的升高而增大; 随N₂/O₂流量比值的增大先增大后变小, 场发射测试表明, 合成温度780 ℃, N₂/O₂流量比为300 : 3 时SnO₂纳米线阵列具有最佳的场发射性能, 开启电场为1.03 V/μm, 场强增加到1.68 V/μm时, 发射电流密度达0.66 mA/cm², 亮度约2300 cd/m².     

不同Sb含量p-SnO2薄膜的制备和特性

采用化学气相沉积方法, 利用Sb₂O₃/SnO作为源材料, 在蓝宝石衬底上制备出不同Sb掺杂量的SnO₂薄膜, 并在此基础上制作出p-SnO₂:Sb/n-SnO₂同质p-n 结器件. 研究表明, 随着Sb含量的增加, 样品表面变得平滑, 晶粒尺寸逐渐增大, 且晶体质量有所改善, 发现少量Sb的掺入可以起到表面活化剂的作用. Hall测量结果证实适量Sb的掺杂可以使SnO₂呈现p型导电特性, 当Sb₂O₃/SnO的质量比为1:5时, 其电学参数为最佳值. 此外, p-SnO₂:Sb/n-SnO₂同质p-n结器件展现出良好的整流特性, 其正向开启电压为3.4 V.     

F掺杂SnO2电子结构的模拟计算

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对SnO₂:F体系的电子结构进行了第一性原理模拟计算.用广义梯度近似方法优化SnO₂:F体系的晶胞结构，计算了体系基态总能.通过确定F掺杂对O的优先替代位置，计算了SnO₂:F的能带结构、态密度、分波态密度.分析了F掺杂对SnO₂晶体的电子结构和晶体性质及光学吸收边的影响，从理论上得出光学吸收边发生蓝移.对不同掺杂量的体系电子结构进行了分析. 关键词： F掺杂 2')" href="#">SnO₂ 电子结构 态密度     

Ⅲ族元素掺杂对SnO2电子结构及电学性能的影响

采用密度泛函理论研究了Ⅲ族元素掺杂对SnO₂电子结构及电学性能的影响.态密度分析结果表明，以替代位存在的Ⅲ族杂质均使SnO₂的费米能级明显向低能态方向移动，使得价带顶不完全填满，因此在SnO₂中均充当受主作用.部分态密度分析结果表明，相对于掺Al的SnO₂，Ⅲ族元素中的Ga及In对费米能级附近态密度贡献较大，其主要贡献来自Ga3d态或In4d态，这预示着在SnO₂中掺Ga或In能实现更好的p型掺杂效果.电离能计算结果进一步表明，在Al，Ga及In三种元素中，替位In有最小的电离能(0.06 eV)，这说明其在SnO₂中能形成最浅的受主能级，因而在同等掺杂情况下，可引入最高浓度的空穴，从而实现最佳的p型掺杂效果. 关键词： 密度泛函理论 2')" href="#">SnO₂ Ⅲ族元素掺杂 电子结构     

SnO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;纳米晶体的制备、结构与发光性质

使用软化学方法在碱性溶液中制备出了颗粒尺寸分布均匀的SnO₂纳米颗粒,使用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、光致发光谱（PL）和光吸收谱等方法分析与表征了SnO₂纳米颗粒的结构和光学性能.实验中通过表面活性剂的加入来控制纳米颗粒的结晶与凝聚.XRD,TEM的结果表明,原始制备出的SnO₂纳米颗粒的平均粒径小于4 nm,为完好的晶体状态.纳米颗粒经过400—1000 ℃退火后晶粒尺寸进一步增大.光吸收谱表明,相对于体材料,纳米颗粒的禁带宽度展宽并随颗粒尺寸增大而红移.光致发光谱测试表明,不同温度下退火的SnO₂纳米颗粒在350—750 nm有较强的发光,研究表明这是来源于颗粒表面的氧空位缺陷发光. 关键词： 氧化锡 表面活性剂 纳米颗粒 光致发光     

超细SnO2纳米晶粒带边光吸收的线度效应

采用超细过滤方法,分别制备含有平均线度小于2nm的超细SnO₂纳米晶粒的酸性和碱性溶胶溶液.通过动态光散射、X射线衍射和晶粒透射电子显微镜像测量,确定了SnO₂晶粒的线度.对其光吸收谱测量发现,超细过滤后酸性和碱性溶胶溶液中晶粒的带边光吸收能量均有明显蓝移.分析结果表明,SnO₂晶粒的线度减小是同类晶粒带边光吸收蓝移的主要原因. 关键词： 超细纳米晶粒 透射电子显微镜 带边光吸收 表面化学修饰     

SnO2/Co3O4 nanofibers using double jets electrospinning as low operating temperature gas sensor

SnO₂/Co₃O₄nanofibers(NFs)are synthesized by using a homopolar electrospinning system with double jets of positive polarity electric fields.The morphology and structure of SnO₂/Co₃O₄hetero-nanofibers are characterized by using field emission scanning electron microscope(FE-SEM),transmission electron microscope(TEM),x-ray diffraction(XRD),and x-ray photoelectron spectrometer(XPS).The analyses of SnO₂/Co₃O₄NFs by EDS and HRTEM show that the cobalt and tin exist on one nanofiber,which is related to the homopolar electrospinning and the crystallization during sintering.As a typical n-type semiconductor,Sn O₂has the disadvantages of high optimal operating temperature and poor reproducibility.Comparing with Sn O₂,the optimal operating temperature of SnO₂/Co₃O₄NFs is reduced from 350℃to 250℃,which may be related to the catalysis of Co₂O₂.The response of SnO₂/Co₃O₄to 100-ppm ethanol at 250℃is 50.9,9 times higher than that of pure Sn O₂,which may be attributed to the p–n heterojunction between the n-type Sn O₂crystalline grain and the p-type Co₂O₂crystalline grain.The nanoscale p–n heterojunction promotes the electron migration and forms an interface barrier.The synergy effects between Sn O₂and Co₂O₂,the crystalline grain p–n heterojunction,the existence of nanofibers and the large specific surface area all jointly contribute to the improved gas sensing performance.     

纳米材料SnO2表面声子模的红外光谱研究

利用红外光谱法研究了球形SnO₂纳米微粒的表面声子模特性,在实验上观察到了全部Frohlich模,并与理论计算结果进行了比较,讨论了空间量子限域效应对SnO₂纳米微粒红外光谱特性的影响。 关键词：     

SnO2量子点/石墨烯复合结构的合成及其光催化性能研究

本文以SnCl₄·5H₂O和氧化石墨烯为先驱物, 乙醇水溶液为溶剂, 采用一种简单的水热法一步合成了具有可见光催化活性的SnO₂量子点(约3–5 nm)与石墨烯复合结构, 利用透射电子显微镜(TEM), 高分辨透射电子显微镜(HRTEM), X射线衍射仪(XRD), 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对其结构进行了表征, 利用紫外可见吸收光谱(UV-vis)分析了其光学性能, 罗丹明-B染料为目标降解物研究了SnO₂量子点/石墨烯复合结构可见光催化性能. 结果表明: 与纯SnO₂、纯石墨烯相比, 复合结构显示出了很高的可见光催化活性. 通过对其结构进行分析, 我们提出了SnO₂量子点/石墨烯复合结构的形成机制及其可见光催化活性机理.     

Fe/SnO2非晶多层膜的磁特性

研究了高频溅射制备的Fe/SnO₂非晶多层膜的磁特性.当SnO₂层厚度d_s固定为5nm时，样品的饱和磁化强度M_s随Fe层厚度d_m的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响.另外，在d_m很小时，样品呈现准二维磁性.样品居里温度T_C随d_m的减小单调下降.样品矫顽力H_c随d_m的变化呈现 关键词：