热处理对SILAR法制备CuInSe_2薄膜性能的影响

0引言铜铟硒(CIS)具有合适的带隙、高光吸收系数、适当的电荷密度和迁移率,是一种用于薄膜太阳能电池的备受关注的吸收材料[1]。目前CuInSe2薄膜已采用多种方法进行制备,如金属前驱体硒化法[2]、共沉积法[3]、溅射法[4]、电沉积法[5]和化学气相沉积法[6]等。这些方法都有各自的     

MoS2/Cd2SnO4复合材料的制备及其气敏性能

采用水热-煅烧法制备Cd₂SnO₄,之后通过超声混合法得到一系列MoS₂/Cd₂SnO₄复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱对Cd₂SnO₄和一系列MoS₂/Cd₂SnO₄复合材料进行结构和形貌的表征。研究了MoS₂掺杂量对于MoS₂/Cd₂SnO₄复合材料的气敏性能影响。实验结果表明,当MoS₂与Cd₂SnO₄的质量比为2.5%,MoS₂/Cd₂SnO₄复合材料制备的气敏元件在170 ℃时对浓度为100 μL·L^-1的甲醛气体的灵敏度为40.0,最低检测限为0.1 μL·L^-1。     

Au/Al2O3纳米复合薄膜的制备和表征

用溶胶-凝胶法制备了Au/Al₂O₃纳米复合薄膜。利用X-射线衍射、X-射线光电子能谱、原子力显微镜以及紫外-可见光谱对薄膜的微观结构、表面形貌及光学性能进行了表征,研究表明:Au/Al₂O₃纳米复合薄膜是由纳米微晶组成的颗粒膜, 复合薄膜均匀、致密、无裂纹,Au以纳米晶核形式镶嵌于Al₂O₃基体中,纳米Au晶核的粒径为23～26nm;复合薄膜在可见光区有较强的吸收,吸收峰位置与烧结温度有关,吸收强度随烧结温度和金添加量增大而增大。     

LB技术制备SnO2-TiO2无机交替纳米薄膜

采用LB技术将SnO₂纳米粒子和TiO₂纳米粒子组装进花生酸的交替多层膜，通过热处理除去膜中的有机成分后，采用红外光谱、紫外可见光谱、X-光电子能谱、低角X-射线衍射、原子力显微镜以及扫描电子显微镜等手段对处理后的膜进行了形貌、组成和结构表征，表明制得的是SnO₂纳米粒子-TiO₂纳米粒子无机-无机交替的均匀的纳米薄膜。     

离子层气相反应法(ILGAR)制备CuInS2薄膜的研究

CuInS₂ thin films have been prepared by ion layer gas reaction (ILGAR) using C₂H₅OH as solvent, CuCl and InCl₃ as reagents and H₂S gas as sulfuration source. The effects of cationic concentrations and numbers of cycle on the properties of CuInS₂ film were investigated. The chemical composition, crystalline structure, surface topography, deposited rate, optical and electronic properties of the films were characterized by X-ray diffractrometry (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet-visible spectrometry (UV-Vis) and Hall System. The results show that the crystalline of CuInS₂ thin films and the deposition rate have been improved with the increase of cationic concentration, while CuxS segregation phases appear with further increasing cationic concentration. The deposition rate is close to constant as cationic concentration is fixed. CuInS₂ thin film derived form lower cationic concentration is uniform, compact and good in adhesion to the substrates. The absorption coefficient of CuInS₂ thin films is larger than 10⁴ cm^-1, and the band gap E_g is in the range of 1.30～1.40 eV. The dark resisitivity of the thin film decreases from 50 to 10 Ω·cm and the carrier concentration ranges are over 10¹⁶ cm^-3.     

共沉淀法制备的CuGa2O4及其气敏性能

采用共沉淀法制备了CuGa_2O_4粉体,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对CuGa_2O_4粉体进行了表征。研究了热处理温度和pH对CuGa_2O_4粉体气敏性能的影响,实验结果表明热处理温度为800℃,pH=6.00(热处理4h)条件下制备出的CuGa_2O_4粉体,在室温下(18±2)℃对三甲胺(TMA)具有较好的气敏选择性和较高灵敏度,对1 000μL·L~(-1)的TMA的灵敏度达到310.1,响应和恢复时间分别约为590和80 s,对1μL·L~(-1)的TMA的灵敏度可达到1.3。     

共沉淀法和模板法制备均匀负载CeO2/ SiO2的研究

CeO2是三效催化剂(简称TWC)中被广泛应用的涂层材料[1],其优良的储放氧能力(OSC)可以扩大TWC的工作窗口,并可以在与γ-Al2O3的相互作用中提高Al2O3的高温稳定性[2]。在高温下,CeO2会因晶粒迅速长大而失去储放氧能力。为了提高CeO2的高温抗烧结能力,以及进一步提高其氧化还原能力,大部分研究者选择了在CeO2晶格中掺入其他离子的方法,如:Zr4 、Pr3 、La3 等[3￣5],这些离子在CeO2晶格中引入了晶格缺陷,不但稳定了结构,而且提高了氧传输能力。SiO2具有很高的化学稳定性、高比表面及高热稳定性,是载体的理想选择。研究表明,CeO2负载…     

射频磁控溅射制备MoS2薄膜及其储锂性能研究

采用射频磁控溅射法,在Ar气-H₂S混合气氛中,以MoS₂靶材为原料,在泡沫铜基底上制备了MoS₂薄膜。利用X射线衍射（XRD）、Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）、能量弥散X射线谱（EDS）等手段对样品的结构、形貌和成分进行了表征,并探讨了靶功率和基底温度对MoS₂薄膜的结构及形貌的影响。结果表明,靶功率的增加可以提高薄膜结晶度,但功率过高会造成薄膜的龟裂;基底温度升高会使MoS₂薄膜结晶度明显提高,且形成蠕虫状形貌。靶功率为80W,基底温度为300℃时,可以制备得到具有较高结晶度的蠕虫状MoS₂薄膜。对其进行充放电测试表明,在100mA·g^-1的电流密度下,其首次放电比容量为980mAh·g^-1,经过40周循环,容量可保持为约920mAh·g^-1,容量保持率达到93.9%。     

SnO2TiO2 复合半导体纳米薄膜的研究进展

本文概述了SnO₂TiO₂ 复合半导体纳米薄膜的发展历史和研究现状,对比分析了“混合”、“核壳”和“叠层”3 种复合薄膜的结构和性能特点,着重论述了叠层结构的SnO₂ /TiO₂复合薄膜的光电化学和光催化特性。结合作者的研究工作,探讨了SnO₂ /TiO₂双层复合薄膜上下层厚度对其光催化活性的影响,指出复合薄膜光催化活性的提高可归因于电子从TiO₂ 向SnO₂ 的迁移。最后对SnO₂ /TiO₂复合薄膜的局限性和发展潜势做一简要分析,强调了该复合薄膜本身的应用特点。     

溶胶-凝胶法制备LiCoO2薄膜的研究

以LiNO3和Co(NO3)2为主要原料、采用溶胶-凝胶旋涂法在(111)单晶硅片上制备了LiCoO2薄膜.X射线衍射结果表明,涂液中Li+离子和Co2+离子的总浓度与配比可影响薄膜的成分.薄膜的最佳烧结温度与最佳烧结时间分别为600～700℃和30～60min.涂液中柠檬酸、聚乙烯乙二醇、去离子水的含量与热处理时的升温速率对薄膜的形貌有很大影响.     

SILAR法制备化学计量CuInS2薄膜

在室温下，以不同c_Cu/c_In的CuCl₂和InCl₃混合溶液作为阳离子前驱体，Na₂S水溶液为硫源，利用连续离子层吸附反应法(SILAR)在玻璃基底上制备了CuInS₂薄膜。XRD结果表明，当c_Cu²⁺/c_In³⁺在1～1.5范围内均可形成具有黄铜矿结构的CuInS₂薄膜。SEM观察到随c_Cu²⁺/c_In³⁺的升高，薄膜表面颗粒长大并出现团簇聚集。通过XPS测定薄膜表面的化学组成证明当c_Cu²⁺/c_In³⁺=1.25时，CuInS₂薄膜接近其标准的化学计量组成。此时薄膜的吸收系数大于>10⁴ cm^-1，禁带宽度E_g为1.45 eV。     

溶剂热法CuInSe2粉体的形貌可控制备与表征

采用溶剂热法,通过改变反应温度和初始nCu/nIn比制备了一系列CuInSe2粉体。粉体的物相结构、形貌、光吸收性能分别用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)进行了表征。结果表明:180℃反应即可形成纯黄铜矿型CuInSe2粉体;随着反应温度的升高,粉体形貌有"片-片簇-球簇"的演变规律,其光吸收性能也随之增强,出现"红移"现象;初始nCu/nIn比能有效调控片簇的致密度。同时探讨了粉体不同形貌的形成机理。     

低温吸附制备Au-TiO2复合薄膜及其光电化学性质

在低温条件下将预先合成的Au溶胶吸附到TiO₂薄膜上以制备纳米Au-TiO₂复合薄膜,以超高分辨率场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)表征Au-TiO₂膜,并在UV辐照下测定了Au-TiO₂薄膜电极的光电化学性质。纳米Au呈金属态,平均粒径为(4.3±1.2) nm,负载量高,均匀地沉积于TiO₂薄膜表面。光电化学测试表明,沉积纳米Au后,TiO₂电极的光生电流提高近5倍,光生电压明显向负值增大,说明纳米Au可增强光生载流子的分离效率,促进电荷在电极与溶液界面间的转移。Au-TiO₂电极的电荷传递法拉第阻抗(R_ct)是TiO₂电极的一半,说明负载的纳米Au粒抑制了光生电子-空穴的复合,提高了电极中载流子浓度。     

NH4PO3-SiO2复合电解质的溶胶凝胶法制备和导电性能

用溶胶凝胶法制备了复合固体电解质xNH₄PO₃-SiO₂(x=1，2，4)，并研究了该电解质在125～250 ℃范围内的导电性能。复合电解质的相结构分析表明，NH₄PO₃和SiO₂在溶胶凝胶法制备过程中没有发生化学反应;复合电解质的电导率随着NH₄PO₃含量增大而提高，并与NH₄PO     

制备方法对CuO-CeO2/ZrO2催化CO氧化性能的影响

以ZrO2为载体、采用不同的浸渍次序制备了3种CuO-CeO2/ZrO2催化剂并在不同的温度(500,650和800℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR)及CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对所制备的催化剂进行了表征,并采用色谱流动法考察了其催化CO低温氧化反应性能。结果表明,当焙烧温度为650℃时,3种催化剂的CO催化氧化活性均最佳,且三者的催化活性大小顺序为:CuO/CeO2/ZrO2>CuO-CeO2/ZrO2>CeO2/CuO/ZrO2。结合催化剂的表征和活性测试结果,我们认为高分散的CuO是CO的吸附中心,有利于CO的低温氧化反应,而大颗粒的CuO几乎对CO没有吸附作用,不利于CO的低温氧化反应。在3种催化剂中,CuO/CeO2/ZrO2催化剂具有最佳的低温还原特性和最大的CO2脱附峰面积,相应地具有最佳的催化氧化活性。     

pH值对电沉积CuInSe2薄膜的组份、结构及光电性能的影响

本文采用一步恒电位沉积法在铟锡氧化物(ITO)基底上制备CuInSe2薄膜,研究了沉积过程中不同的离子浓度配比及pH值对CuInSe2膜结构性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)研究了薄膜材料的结构性能,结果发现pH值对薄膜的化学成份、表面形貌、晶格结构都有显著影响,通过控制合适的浓度及酸度分别制备了高质量富铟与富铜薄膜。利用表面光电压(SPS)技术分别对富铟与富铜薄膜的光电分离特性进行了研究,结果发现富铟薄膜具有很强的光电响应;而富铜薄膜由于Cu-Se相的存在,在薄膜中形成了新的界面,电子-空穴对在其界面处因捕获而发生复合,从而导致其光电响应的强烈降低。所得到的结果为提高铜铟硒薄膜的光电效率提供了有价值的新思路。     

以微乳液法制备的锰源合成LiMn2O4

采用CTAB-C₈H₁₈-C₄H₉OH-H₂O微乳体系制备出MnCO₃，将其灼烧成Mn₂O₃之后，与Li₂CO₃混合，800 ℃高温焙烧，获得了颗粒大小为数百纳米，均匀分布的纯相尖晶石LiMn₂O₄。这一材料的电化学性能优秀，0.5C的电流在3～4.2 V之间充放电时，首次放电比容量为124 mAh·g^-1，经过110次循环，保留比容量118 mAh·g^-1，平均每次容量损失<0.05%。该材料的倍率性能尤为优异，10C放电的比容量在110 mAh·g^-1以上，功率约为0.2C时功率的45倍。     

熔融盐法制备LiMn2O4材料的合成条件研究

采用熔融盐法制备锂离子电池正极材料LiMn₂O₄,对制备过程中熔融盐种类、焙烧时间和焙烧温度等影响因素进行了系统研究。通过XRD、SEM和充放电测试,研究了产物的组成结构、形貌及电化学性能。研究结果表明,合成的LiMn₂O₄样品具有完整的尖晶石结构;样品的粒径分布范围小,平均粒径为几百纳米;优化实验条件之后制备得到的材料,在电压范围3.3～4.3 V,充放电电流值为60 mA·g^-1(0.5C)时