单晶硅表面键合光敏染料及其光谱响应的测定

本文提出了一种化学键合方法,它能将光敏染料直接键合在抛光的单晶硅表面。对由该方法得到的键合有菁染料及碳菁染料的硅片,进行了激光Raman光谱及XPS谱分析,结果表明,这两种染料通过硅氮键共价键合于硅片表面。实验发现,由键合有染料的n型硅片制成的In染料n-Si多层结构器件具有光生伏特效应,其光谱响应曲线出现了与染料的最大吸收相对应的吸收峰。     

水热改性对氧化铝载体织构和表面性质的影响

The alumina support was treated in the moderate aqueous hydrothermal condition to avoid from the excess growth of boehmite (AlOOH) crystals which usually results in the obvious decrease of the specific surface area (BET). The experimental results indicated that the hydrothermal treatment of the alumina support at 140 ℃ for 2 hours promoted the formation of the plate-like AlOOH crystallites on the surface of the support via dissolution-precipitation route. The occurrence of the nano plate-like structure led to the improvement in the structural and surface properties, such as the increase of the specific surface area, the surface hydroxyl concentration and the surface acidity.     

单晶硅表面贵金属晶粒层的制备

将预处理过的单晶硅p-Si(100)浸入含贵金属盐的HF溶液, 制备了Ag, Au, Pd和Pt的晶粒层. 用原子力显微镜(AFM)、开路电位(OCP)、循环伏安(CV)和交流阻抗(A. C. Impedance)方法对晶粒层性能进行了考察. 形貌显示, 在浸镀20 s后, Ag和Pd晶粒层基本上覆盖了硅基底, Ag颗粒致密, Pd颗粒之间仍有空隙且晶粒较Ag大. Au晶粒层部分覆盖了基底, 而Pt只有极少数的晶粒. 60 s后, Ag, Pd和Au晶粒层都完全覆盖了基底, 而Pt晶粒仍然较少, 但晶粒有所长大. 循环伏安显示, Pd的溶出峰电流比Ag, Au, Pt高1个数量级. 交流阻抗测量表明, Pd晶粒层阻抗最小. 结果表明, Ag, Pd和Au都能用浸入沉积的方法在单晶硅上短时间内制备出晶粒层, 而Pt不能, 选用哪种晶粒层, 需要根据后续工序和实际需要而定.     

界面微分电容法单晶硅表面单分子膜质量的检测

有机嫁接;分析;界面微分电容法单晶硅表面单分子膜质量的检测     

Pd在p型单晶硅(100)表面自催化化学沉积

研究了Pd在氢终止的p型单晶硅(100)表面的自催化化学沉积(AED). 在室温下将刻蚀过的硅片浸入常规的HF-PdCl2-HCl溶液制备了Pd膜. 将沉积了Pd的基底作为工作电极, 用循环伏安法(CV)、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了Pd膜的阳极溶出行为和形貌. 结果表明, Pd的生长遵循Volmer-Weber (VW)生长模式, Pd膜给出了很好的支持.     

紫铜化学抛光的电化学研究

测定了化学抛光过程中紫铜的表面光反射率、失重、表面形貌和电位随时间的变化以及抛光过程的电流－电位曲线。结果表明,紫铜的化学抛光过程由浸蚀,光亮和过腐蚀三个阶段组成。电抛光的钝化膜理论也同样适用于紫铜的化学抛光．     

熔融织构生长(MTG)法制备的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导晶体点阵缺陷的同步辐射形貌研究

自Jin等人首次采用熔融法合成类单晶显微结构的体材以来,许多研究者已获得具有高度C轴取向的类单品或高质量的单品。我们用同样方法也制得了在77K、2T磁场下,J_c为2.38×10~4A/cm~2的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导晶体,并用高压透射电镜观察证实了高密度的位错、位错环以及弥散分布的211相,CuO粒子可能是主要的磁通钉扎中心,从而大大地     

单晶硅表面键合两种甲川菁及其光谱响应的研究

单晶硅表面键合两种甲川菁及其光谱响应的研究王兰英，郝纪祥，张祖训，曹子祥（西北大学化学系，西安，７１００６９）（西北大学电子科学系）关键词光敏染料，单晶硅表面，光谱响应半导体表面化学键合光敏染料的研究是当今化学与材料科学研究的前沿课题之一［１］，近年...     

单晶硅表面周期性微结构的减反射特性及光伏特性

利用聚苯乙烯胶体球自组装技术和纳米压印技术在单晶硅表面构筑了两种周期性微结构. 反射光谱表明, 两种周期性微结构都能够对特定波长的入射光有一定的减反射效果; 表面光电压谱和吸收光谱相对应, 在具有减反射效果的波长范围内观察到了表面光电压增强的现象, 说明这种表面构筑微结构的技术可以有效地利用在单晶硅太阳能电池的制造和设计上, 从而提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率. 对这种周期性微结构的减反射机理进行了初步探讨.     

两步法制备多孔硅及其表征I:恒电流法(英文)

本工作通过采用电化学极 -化学氧化两步法在 1:1氢氟酸和乙醇溶液中制备出孔径约为 1～ 2 μm ,厚度大经为 6～ 10 μm的多孔硅样品 .首先将 0 .0 3A/cm2 的恒电流施加到p( 10 0 )硅片一段时间 ,然后将该硅片浸到 2 0 %的硝酸溶液中氧化一段时间 .通过此方法获得的多孔硅结构再进一步用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪进行表面形貌和光学性质的考察 .所有制备出的多孔硅结构均有光致发光现象 .老化的多孔硅样品 (在干燥器放置一年 )的光致发光谱峰强度明显增强 ,但分别经过苯乙烯和十六碳烯 ( 1)两种有机溶剂处理 1h后的老化多孔硅样品的光致发光强度却没有显著改变 .     

不同形貌的金字塔结构对硅片表面钝化和异质结太阳电池的影响

在晶体硅表面沉积本征非晶硅层的异质结（SHJ）太阳电池以其高效率、高稳定性、低成本和低温制备等诸多优势被人们广泛关注. 在晶体硅衬底表面制绒,是提高太阳电池效率的有效途径之一. 本文采用四甲基氢氧化铵（TMAH）在硅片表面制备了不同形貌的金字塔结构的硅异质结电池衬底,并应用到电池中. 通过研究不同金字塔的形貌,光学特性以及电学特性,找出提高硅片钝化效果,改善异质结电池的性能的优化的金字塔结构. 结果表明：2%（w）TMAH,10%（w）异丙醇（IPA）可以在硅片表面制得标准四面体金字塔结构. 和其它两种金字塔结构相比较,标准四面体金字塔结构绒面衬底反射率最低,可以提高太阳电池的短路电流密度（J_sc）. 同时,这种结构金字塔形貌可以提高钝化效果,改善电池各项性能参数.     

不同形貌的金字塔结构对硅片表面钝化和异质结太阳电池的影响

在晶体硅表面沉积本征非晶硅层的异质结(SHJ)太阳电池以其高效率、高稳定性、低成本和低温制备等诸多优势被人们广泛关注.在晶体硅衬底表面制绒,是提高太阳电池效率的有效途径之一.本文采用四甲基氢氧化铵(TMAH)在硅片表面制备了不同形貌的金字塔结构的硅异质结电池衬底,并应用到电池中.通过研究不同金字塔的形貌,光学特性以及电学特性,找出提高硅片钝化效果,改善异质结电池的性能的优化的金字塔结构.结果表明:2%(w)TMAH,10%(w)异丙醇(IPA)可以在硅片表面制得标准四面体金字塔结构.和其它两种金字塔结构相比较,标准四面体金字塔结构绒面衬底反射率最低,可以提高太阳电池的短路电流密度(Jsc).同时,这种结构金字塔形貌可以提高钝化效果,改善电池各项性能参数.     

nc-Si:H/c-Si硅异质结太阳电池中本征硅薄膜钝化层的优化

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在低温、低功率的条件下制备了一系列本征硅薄膜, 研究了硅烷浓度(C_S)对薄膜微结构、光电特性及表面钝化性能的影响. 将本征硅薄膜作为钝化层应用到氢化纳米晶硅/晶硅(nc-Si:H/c-Si)硅异质结(SHJ)太阳电池中, 研究了硅烷浓度和薄膜厚度对电池性能的影响. 实验发现: 随着硅烷浓度的降低, 本征硅薄膜的晶化率、氢含量、结构因子、光学带隙和光敏性等都在过渡区急剧变化; 本征硅薄膜的钝化性能由薄膜的氢含量及氢的成键方式决定. 靠近过渡区的薄膜具有较好的致密性和光敏性, 氢含量最高, 带隙态密度低, 且主要以SiH 形式成键, 对硅片表现出优异的钝化性能, 使电池的开路电压大幅提高. 但是, 当薄膜的厚度过小时, 会严重影响其钝化质量. 本实验中, 沉积本征硅薄膜的最优硅烷浓度为6% (摩尔分数), 且当薄膜厚度为~8 nm时, 所制备电池的性能最好. 实验最终获得了开路电压为672 mV, 短路电流密度为35.1 mA·cm^-2, 填充因子为0.73, 效率为17.3%的nc-Si:H/c-Si SHJ太阳电池     

One-step Fabrication of Nanoporous Black Silicon Surfaces for Solar Cells using Modified Etching Solution

Currently, a conventional two-step method has been used to generate black silicon (BS) surfaces on silicon substrates for solar cell manufacturing. However, the performances of the solar cell made with such surface generation method are poor, because of the high surface recombination caused by deep etching in the conventional surface generation method for BS. In this work, a modified wet chemical etching solution with additives was developed. A homogeneous BS layer with random porous structure was obtained from the modified solution in only one step at room temperature. The BS layer had low reflectivity and shallow etching depth. The additive in the etch solution performs the function of pH-modulation. After 16-min etching, the etching depth in the samples was approximately 200 nm, and the spectrum-weighted-reflectivity in the range from 300 nm to 1200 nm was below 5%. BS solar cells were fabricated in the production line. The decreased etching depth can improve the electrical performance of solar cells because of the decrease in surface recombination. An efficiency of 15.63% for the modified etching BS solar cells was achieved on a large area, p-type single crystalline silicon substrate with a 624.32-mV open circuit voltage and a 77.88% fill factor.     

Improved Interfacial Contact for Pyramidal Texturing of Silicon Heterojunction Solar Cells

Reducing the surface reflectivity of silicon substrates is essential for preparing high-performance Si-based solar cells. We synthesized pyramid-nanowire-structured Si (Si-PNWs) anti-reflection substrates, which have excellent light-trapping ability (<4% reflectance). Furthermore, diethyl phthalate (DEP), a water-insoluble phthalic acid ester, was applied to optimize the Si-PNWs/PEDOT:PSS interface; the photoelectric conversion efficiency of heterojunction solar cells was shown to increase from 9.82% to 13.48%. We performed a detailed examination of the shape and optical characteristics of Si-PNWs, as well as associated photoelectric performance tests, to investigate the origin of performance improvements in Si-PNWs/PEDOT:PSS heterojunction solar cells (HSCs).     

两种异质结太阳能电池聚合物供体材料的设计与理论性质

模拟了以苯并噻吩作为富电子基团分别与1H-benzo[d][1,2,3]triazole和1H-benzo[d][1,2,3]triazole-6-carbonitrile作为缺电子基团构成的两种聚合物太阳能电池供体材料(PBnDT-HTAZ, PBnDT-6CNTAZ)及PC60BM为受体材料的理论性质. 利用DFT理论分析了两种聚合物的电子和光物理性质, 通过Marcus理论研究了供-受体化合物在供受体界面的电荷转移性质和供体聚合物的空穴迁移能力. 计算结果表明: 供体聚合物具有强而宽的吸收, 并且具有强的分子内电子转移和从电子供体到电子受体的分子间电子转移, 对应的复合物都具有较小的激子束缚能; 与PBnDT-HTAZ相比, 设计的供体PBnDT-6CNTAZ, 由于引入了强吸电性的氰基而具有更大的开路电压和更好的抗氧化能力, 另外, 在供受体界面具有更好的电荷转移特性, 并且在供体中具有相对大的空穴迁移速率. 因此, 可以推断得知引入氰基的PBnDT-6CNTAZ是一种潜在的更好的太阳能电池供体材料.     

碱性膜燃料电池阳极碳酸化模型研究

碱性聚电解质燃料电池（APEFC）近年来取得了可观的进展,但是在使用空气作为氧化剂工作时仍然面临着性能损失. 文献中已有多个理论试图解释性能损失的来源,但是缺乏定量化的分析. 本文根据实验发现和热力学及阳极反应的动力学分析,提出了分层的阳极碳酸化模型和方程组.模型的定量化模拟结果进一步和实验结果进行验证,提出了电池性能损失的可能原因.     

杂化太阳电池中异质结界面的修饰及其对电池光电性能的影响

有机-无机杂化太阳电池综合了有机、无机材料的优点,成本低、理论效率高,受到人们的广泛关注.杂化太阳电池的光活性层由无机半导体和有机共轭聚合物复合而成.当光照射到活性层上时,共轭聚合物吸收光子产生激子(电子-空穴对);激子迁移到有机给体-无机受体的异质结界面处发生解离而产生自由电子和空穴;自由电子和空穴分别向无机半导体和有机聚合物传输,从而实现电荷的分离和传导.激子在有机-无机异质结界面处的分离效率是影响电池性能的一个重要因素.有机、无机两相材料往往因为接触面积小以及相容性差使此两相材料接触不佳,激子迁移到此界面不能有效分离,从而严重影响了杂化太阳电池的效率.这个问题可以通过此界面的修饰加以改善.本文即综述了有机-无机异质结界面修饰的方法、作用和意义,并展望了杂化太阳电池未来的发展趋势和应用前景.     

离子液体对钙钛矿太阳能电池性能的影响

利用1-乙基-3-甲基咪唑溴盐(EMIMBr)、1-己基-3-甲基咪唑溴盐(HMIMBr)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)以及1-乙基-3-甲基咪唑氯盐(EMICl)和双氟磺酰亚胺钾(KFSI)制备了1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMITFSI)、1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(HMITFSI)和1-乙基-3-甲基咪唑鎓二(氟甲磺酰基)亚胺盐(EMIFSI)3种离子液体。 用氯苯稀释的离子液体对钙钛矿活性层进行浸泡处理,探究了离子液体对钙钛矿形貌以及钙钛矿太阳能电池性能的影响。 结果表明,HMITFSI处理后太阳能电池的填充因子从0.71提高到了0.74,光电转换效率也有了一定提高,钙钛矿薄膜的表面形貌得到了改善,而EMITFSI和EMIFSI的处理反而降低了钙钛矿太阳能电池的性能,证实离子液体可以影响钙钛矿的结晶形貌。     

燐光探针法研究不同变性剂对大肠杆菌碱性磷酸酶构象的影响

通过监测大肠杆菌碱性磷酸酶 (AP)的 10 9位色氨酸 (Trp 10 9)室温光 (RTP)的强度与寿命的变化 ,探讨了变性剂酸、盐酸胍及EDTA对AP构象变化的影响。结果表明 :光强度、光寿命与Trp 10 9所处的微环境刚性化程度有密切的关系。尤其是盐酸胍的加入 ,AP经历了典型的 3种变化状态 :从稳定折叠态到中间态 ,最后形成展开态。极少量的EDTA加入 ,导致蛋白质变性、光减弱和光寿命缩短。