多晶Hg0.09Cd0.91Te薄膜的光电化学行为

富镉Hg_(1-x)Cd_xTe是一种新型的光电转换材料,已用于固体结太阳能光伏电池:ITO/CdS/Hg_(1-)Cd_xTe/Au。我们曾对Hg_(1-x)Cd_xTe的电沉积机理作过研究。最近我们用电沉积制备的Hg_(0.09)Cd_(0.91)Te多晶薄膜做成了液体结太阳能光电化学电池并观察到明显光电响应。     

多晶Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜电极 多硫氧化还原电对溶液的界面现象研究

测量了系列(1-x)值的电沉积多晶Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜电极在多硫氧化还原电对溶液中的交流阻抗和光电流光谱,据此确定出不同(1-x)值时的平带电位Φ(?)和禁带宽度E(?).当(1-x)值增大时,平带电位正移,禁带宽度E(?)变小,导带位置下降(负移),价带位置基本保持不变.系列Hg_(1-x)Cd_xTe薄膜电极在多硫溶液中的开路光电压比由平带电位Φ_(fb)推算出的极限开路光电压低,因此存在着提高实际开路光电压的潜力.     

电沉积多晶CuInSe_2薄膜的光电化学——Ⅰ.CuInSe_2薄膜的电沉积

研究了含Cu~(2+),In~(3+),HSeO_2~+等离子的酸性电解液中CuInSe_2的电沉积过程.对电沉积条件进行了优化选择,对电沉积机理进行了探讨.对钛基底上的沉积膜的物性和结构分析表明,沉积膜的结晶性良好,颗粒均匀而连续,为多晶黄铜矿型结构.在多硫氧化还原电对液中,用这种沉积膜制成的光电化学电池具有明显的光响应.     

电沉积银铟硒薄膜的(光)电化学特性研究

银铟硒是继铜铟硒之后新发展起来的另一种能源、信息功能材料，它的禁带宽度Ｅｇ＝１．２０ｅＶ，更接近于光电转换效率最高的太阳能电池所应具有的能隙值［１］，因此具有广泛的应用前景．早在六十年代，前苏联就对银铟硒的物理性质及电子特性有过报道．目前有关光电化学电池（ＰＥＣ）所利用的银铟硒薄膜材料的制备大多是采用大晶粒熔融生长法［２，３］．８０年代，ＲａｖｉｅｎｄｒａＰ．Ｔ．Ｋ．Ｓｈａｒａｍａ［４］曾报道应用电沉积法制作ｐ＿ＡｇＩｎＳｅ２／ＣｄＳ液结太阳能电池，但真正利用电化学沉积制备银铟硒的报道不多，由电…     

ELECTRODEPOSITION OF POLYCRYSTALLINE Cd-RICH Hg_(1-x)Cd_xTe AND PHOTOELECTROCHEMICAL BEHAVIOR OF Hg_(0.09)Cd_(0.91)Te THIN FILM

Electrodeposition process of polycrystalline Cd-rich Hg_(1-z)Cd_xTe (x>0.5) in acidic bath of CdSO_4+HTeO_2~+HgCl_2 was investigated. The simultaneous electrodeposition technique of three kinds of ions at the same potential has been achieved. The XRD, SEM and EDAX analysis of the thin film electrodeposited on titanium substrate showed a typical cubic zinc blende polycrystalline structure and homogeneous dispersion. The photoelectrochemical behavior of (1-x)=0.09 polycrystalline thin film in a polysulfide redox couple solution was examined. Under illumination of 100 mW/cm~2, the short circuit photocurrent I_(sc)=1.88 mA/cm~2, the open circuit photovoltage V_(oc)=0.25 V, the fill factor F·F=0.22. The bandgap E_g measured with photoelectrochemical spectroscopy is 1.26 eV. Flatband potential φ_(tb), Obtained from Mott-Schottky curve is -1.26 Ⅴ (vs. SCE). Therefore, the obtainable maximum open circuit photovoltage could be 0.49 Ⅴ. The Cd-rich Hg_(1-x)Cd_x Te thin film should be a potential photoactive el     

离子液体电沉积CuIn_xGa_(1-x)Se_2薄膜(英文)

采用循环伏安法(CV)对离子液体Reline中三元CuCl2+InCl3+SeCl4体系和四元CuCl2+InCl3+GaCl3+SeCl4体系的电化学行为进行了研究。研究表明,In3+并入三元CIS(Cu-In-Se)薄膜体系和Ga3+并入四元CIGS(Cu-In-Ga-Se)薄膜体系均有两种途径:一是发生共沉积,二是直接还原。利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和扫描电镜(SEM)对沉积电势、镀液温度和主盐浓度对CIGS薄膜组成、镀层表面形貌的影响进行了测试,结果表明通过工艺参数的选择可以控制Ga/(Ga+In)和CIGS薄膜组成并得到化学计量比为Cu1.00In0.78Ga0.27Se2.13的薄膜。     

AgInSe~2薄膜的电沉积及其上的光电化学振荡行为

采用电沉积方法得到了AgInSe~2薄膜, 并研究了它的一些光电性质。发现在其上阴极还原H~2O~2时会产生周期性的电化学振荡现象, 且该振荡行为有效地受外界斩光频率控制, 这将可能发展成为光电传感器。     

一步法电化学沉积Cu(In1-x,Gax)Se2薄膜的特性

在CuCl2、InCl3、GaCl3及H2SeO3组成的酸性水溶液电沉积体系中, 对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积Cu(In1-x, Gax)Se2(简写为CIGS)薄膜进行了研究. 为了稳定溶液的化学性质, 在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基磺酸作为pH缓冲剂, 将溶液的pH值控制在约2.5, 并提高薄膜中Ga的含量. 通过大量实验优化了溶液组成及电沉积条件, 得到接近化学计量比贫Cu 的CIGS薄膜(当Cu与In+Ga的摩尔比为1时, 称为符合化学计量比的CIGS薄膜; 当其比值为0.8-1时, 称为贫Cu或富In的CIGS 薄膜)预置层, 薄膜表面光亮、致密、无裂纹. 利用循环伏安法初步研究了一步法电沉积CIGS薄膜的反应机理, 在沉积过程中, Se4+离子先还原生成单质Se, 再诱导Cu2+、Ga3+和In3+发生共沉积. 电沉积CIGS薄膜预置层在固态硒源280 ℃蒸发的硒气氛中进行硒化再结晶, 有效改善了薄膜的结晶结构, 且成份基本不发生变化,但是表面会产生大量的裂纹.     

CdSe_xTe_(1-x)薄膜的光电化学研究

用涂敷法制备了Cdse_xTe_(1-x)薄膜电极0.8>x>0.4,其组成和结构用X射线衍射及X射线荧光光谱进行分析。对薄膜电极的光电化学性能,转换效率,能隙与x的依赖关系进行了研究。通过烧结工艺的改进,获得光电转换效率高于12％的薄膜电极。     

电沉积Cu2xIn2-2xSe2薄膜的光电化学研究

用电沉积法制得Cu_2xIn_2-2xSe₂(铜铟硒)(0[1]并用EDAX对其组成进行分析。对薄膜电极的光电化学性能、光谱响应、能隙与x的依赖关系进行了研究。借助于现场微区扫描光电流谱观察了热处理、薄膜厚度、光极化对薄膜电极的光电性能影响。研究了Pb(NO₃)₂有效的浸渍对薄膜光电性能的影响。     

多晶Hg~1-xCd~xTe薄膜电极/多梳氧化还原电对溶液的界面现象研究

测量了系列(1-x)值的电沉积多晶Hg~1-xCd~xTe薄膜电极在多硫氧化还原电对溶液中的交流阻抗和光电流光谱, 据此确定出不同(1-x)值时的平带宽度。当(1-x)值增大时, 平带电位正移, 禁带宽度变小, 导带位置下降(负移), 价带位置基本保持不变。系列Hg~1-xCd~xTe薄膜电极在多硫溶液中的开路光电压比由平带电位推算出的极限开路光电压低, 因此存在着提高实际开路光电压的潜力。     

多晶Hg~1-xCd~xTe薄膜电极/多梳氧化还原电对溶液的界面现象研究

测量了系列(1-x)值的电沉积多晶Hg~1-xCd~xTe薄膜电极在多硫氧化还原电对溶液中的交流阻抗和光电流光谱, 据此确定出不同(1-x)值时的平带宽度。当(1-x)值增大时, 平带电位正移, 禁带宽度变小, 导带位置下降(负移), 价带位置基本保持不变。系列Hg~1-xCd~xTe薄膜电极在多硫溶液中的开路光电压比由平带电位推算出的极限开路光电压低, 因此存在着提高实际开路光电压的潜力。     

Cu(SCN)2-水系电沉积制备CuSCN薄膜

Cu(SCN)2-水系电沉积制备CuSCN薄膜;p-CuSCN薄膜;电化学沉积;EDTA     

ITO/TiO2表面电沉积CdS纳米粒子及其薄膜的光电性能

采用阴极恒电位沉积方法, 在TiO2表面沉积制备出CdS纳米粒子. XRD和SEM测试结果表明, CdS粒子的结构以六方晶相为主, 粒径分布均匀, 表面形貌呈菜花状. 通过调节沉积电位和沉积时间等因素在一定程度上可以控制CdS纳米粒子的生长. 随着沉积电位变负, CdS粒子的粒径逐渐减小. 沉积时间越短, 粒子粒径越小. 紫外-可见吸收光谱测试结果表明, 不同条件下制备出来的CdS粒子表现出一定的量子尺寸效应. 此外, 沉积条件也会影响ITO/TiO2/CdS复合半导体薄膜的光电性能.     

n型Bi_2Te_(3-y)Se_y温差电材料薄膜的电化学制备及表征

采用电化学控电位的方法在不锈钢基片上电沉积制备了Bi2Te3-ySey温差电材料薄膜。研究了电沉积溶液中硒含量与薄膜中硒含量的关系,考察了不同沉积电位对电沉积Bi2Te3-ySey薄膜的温差电性能的影响,并采用ESEM、EDS、XRD等方法对电沉积薄膜的形貌、成分及结构进行了分析。结果表明,在含有Bi3 、HTeO2 和Se4 的电沉积溶液中,采用电化学沉积的方法,可实现铋、碲、硒三元共沉积,生成Bi2Te3-ySey半导体化合物。改变电沉积溶液组成,可控制Bi2Te3-ySey化合物中硒的掺杂浓度。-0.04V沉积电位下制备的Bi2Te3-ySey薄膜较平整、致密,组成为Bi2Te2.7Se0.3。退火处理可提高电沉积Bi2Te3-ySey薄膜的塞贝克系数,且控制沉积电位为-0.04V下制备的Bi2Te3-ySey薄膜退火后的塞贝克系数为-123μV·K-1。     

ITO和ZnO基底对电化学沉积氧化亚铜薄膜的形貌、结构的影响及作用机制

采用电化学恒电位沉积方法在ITO导电玻璃上和在ZnO薄膜上沉积氧化亚铜(Cu₂O),并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对晶体的微观结构和表面形貌进行了分析.在ZnO基底上沉积得到了纳米级的Cu₂O粒子并且具有明显择优取向,而在ITO导电玻璃上仅得到粒径为2—5μm的Cu₂O粒子,没有明显的择优取向.对薄膜的生长机理进行了讨论.     

多孔锂-硅薄膜锂离子电池负极材料的电沉积制备及其电化学性能

采用多步恒电流沉积技术, 在铜箔上电沉积制备了多孔锂-硅薄膜电极(LSF). 用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试手段研究了该电极的结构和表面形貌. 作为锂离子电池负极材料, 电化学测试结果表明锂-硅薄膜电极具有较好的循环稳定性, 通过改变电沉积条件, 可有效调控该电极的嵌脱锂容量及首次循环效率. 譬如, 在0.5 mol·L^-1四氯化硅+0.7 mo·L^-1高氯酸锂的碳酸丙烯酯电解液中, 首先以-3.82 mA·cm^-2的恒定电流密度沉积600 s, 再将电流密度恒定为-1.27 mA·cm^-2, 继续电沉积7200 s, 制得锂-硅薄膜电极(LSF^-3), 该电极以12.7 μA·cm^-2的电流密度预循环2次, 其首次循环库仑效率高达97.1%. 预循环2次后, 电流密度增加到25.5 μA·cm^-2, 此时,锂-硅薄膜电极充电质量比容量和面积比容量分别为1410 mAh·g^-1及240.6 μAh·cm^-2; 50次循环后充电比容量为179 μAh·cm^-2 (1049 mAh·g^-1), 容量保持率为74.4%. 锂-硅薄膜电极中的活性锂组分可补偿首次循环时不可逆容量损失, 同时薄膜电极中的多孔结构可缓解电极材料的体积效应并改善其循环性能.     

电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应对N-端表面的金属阳离子浓度的依赖性

用不锈钢/电沉积紫膜薄膜/含水胶(电介质)/钢型菌紫质光电池研究了作用于N-端表面(紫膜外表面)的钾、镁、镧离子对菌紫质光电响应的影响。在所测条件下光电极性均与质子泵方向一致。光电压幅值是离子浓度依赖性的,对钾、镁、镧离子均存在极大值浓度,它们之间有数量级的差异;依赖性曲线趋势和极大值浓度均各自分别与溶液中菌紫质的质子泵效率对阳离子浓度的这种依赖性相一致。不过,光电响应对作用于C-端表面的这些离子不存在上述的浓度依赖性。上述的两种依赖性成相关性说明:电沉积紫膜薄膜中菌紫质的光电响应主要来自质子泵运而非非质子离子的贡献;存在一合适的离子浓度使菌紫质的光电响应有极大值。用质子泵结构域模型和扩散双电层理论对这种依赖性进行的讨论认为:金属阳离子的结合与屏蔽两种效应可以解释这种依赖性。     

ZnO纳米线阵列的电沉积法制备及表征(英文)

利用直流电沉积方法在多孔氧化铝模板的孔洞中生成锌纳米线,在氧气氛围中,于800°C下氧化2h,将氧化铝中的锌氧化成氧化锌.本研究利用氧气氛围进行锌的氧化,大大提高了传统方法的氧化锌纳米线的制备效率.用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对其形貌及成分进行表征和分析,结果表明,氧化铝模板的有序孔洞中填充了大尺寸、均匀连续的多晶态氧化锌纳米线.纳米线具有约1000:1的高纵横比,其长度等于氧化铝模板的厚度,直径约为80nm.光致发光(PL)光谱表明,氧化锌纳米线在504nm处有由于氧空位引起的较强蓝绿光发射.这为进一步研究ZnO/AAO组装体发学性质和开发新型功能器件提供了基础.