浸渍法制备色素增感太阳电池FeS2/TiO2复合薄膜

采用溶液浸渍法在ITO导电玻璃表面的多孔TiO2薄膜上沉积了FeS2薄膜.在硫气氛中热处理后,制得了FeS2/TiO2复合薄膜.采用FeS<,2./TiO2薄膜作为正电极组装成色素增感太阳电池(DSSC).应用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、数显测厚指示表、可见-紫外分光光度计、XJCM-8型太阳电池测试仪等研究了FeS2/TiO2薄膜的不同热处理条件、薄膜表面形貌、厚度、吸光度以及光电性能.结果表明:此方法制得的FeS2/TiO2复合薄膜具有良好的光电性能,适宜用于制备DSSC电池.     

Li_4Ti_5O_(12)/TiO_2复合薄膜染料敏化太阳电池的性能

以商品化的P25为原料,利用丝网印刷方法制备TiO2多孔膜,经热处理后,在TiO2多孔膜表面涂覆一层Li4Ti5O12薄膜,经干燥后利用扫描电子显微镜法(SEM)、紫外-漫反射光谱等测试技术对复合薄膜的物理性能进行了表征;并通过组装电池测定了复合薄膜的光电性能。结果表明Li4Ti5O12/TiO2复合薄膜表面颗粒分布均匀,团聚较少;同时,开路电压从0.76 V提高到0.90 V时,效率也有所提高。     

羰基铁/TiO2薄膜的制备及磁性能

在常压下用溶胶-凝胶法(不用酸作催化剂)制备了羰基铁/TiO2磁性薄膜,薄膜的颗粒尺寸为几十nm.通过原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等方法分析材料形貌与微观结构,用振动样品磁强计和Agilent8722ES矢量网络分析仪对其磁性能进行了表征.结果表明,羰基铁粉颗粒表面均匀地包覆非晶态TiO2,钛酸正四丁酯与铁发生了键合作用.包覆后的复合薄膜的饱和磁化强度为163kA/m,矫顽力Hc仅为1.2kA/m.介电损耗型材料二氧化钛与磁损耗型材料羰基铁复合,可调节磁性能.     

料浆喷涂法制备纳米晶TiO_2薄膜及其在DSSC中的应用

采用料浆喷涂法在ITO导电玻璃上制备了纳米晶TiO2,SEM测试结果表明该薄膜呈多孔结构,构成薄膜的TiO2颗粒均为20～30nm,薄膜的厚度能够很好地控制在5～20μm之间。将此薄膜组装成染料敏化太阳电池(DSSC),在标准模拟太阳光(AM1.5G)下测试,短路电流密度达7.78mA/cm2、光电转换效率为1.94%。讨论了制备工艺对电池性能的影响。     

CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜的制备与磁性

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过综合热分析(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)观测了复合薄膜的相结构和表面形貌,探讨了薄膜的合成机理,采用振动样品磁场计测量样品的磁性.研究发现,溶胶-凝胶法制得的复合薄膜中,随着热处理温度的升高,两相组分晶体各自析出长大,CoFe2O4均匀地分布在TiO2网状基体中.样品经800℃退火后得到了平整的CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜,晶粒平均粒径大约为19nm.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

退火对二氧化钛薄膜光学性能的影响

采用改进的溶胶-凝胶(sol-gel)法在载玻片上制备了TiO2薄膜.对TiO2干凝胶粉末进行了差热分析(DTA)；用分光光度计测试了TiO2薄膜500℃退火前后的透射谱,采用“包络法”计算了TiO2薄膜的折射率、厚度和带隙.结果表明:当波长从700 nm减小到400 nm时,薄膜的折射率从1.465增加到1.485....     

聚酰亚胺/纳米氧化钛复合薄膜的介电性能研究

采用原位分散聚合法制备了聚酰亚胺/纳米TiO2复合材料。通过透射电镜研究了纳米TiO2粒子在聚酰亚胺基体中的分散状态,并在此基础上研究了纳米TiO2填加量对该复合材料介电性能的影响。结果表明,随着纳米TiO2含量的增加,聚酰亚胺/纳米TiO2复合材料的体积电阻率和电气强度出现不同程度的劣化,并造成了介电常数和介质损耗因数的增加,但是材料的耐电晕性能显著增强,在12MV/m的电场强度下,纳米TiO2含量15%的PI薄膜的耐电晕寿命为纯PI薄膜的40多倍。     

二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈三元复合材料的介电性能

通过溶剂流延成膜法配合超声辅助分散制备一种二氧化钛/多壁碳纳米管/聚芳醚腈(TiO2/MWCNT/PEN)三组分复合材料薄膜。对纯PEN薄膜和TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜的脆断面形貌进行表征,对比分析了TiO2/PEN二组分复合材料薄膜、MWCNT/PEN二组分复合材料薄膜以及TiO2/MWCNT/PEN三组分复合材料薄膜在50 Hz~100 kHz频率内的介电性能。结果表明：超声分散技术使TiO2和MWCNT在PEN基体中分散均匀;同时加入20% TiO2和3% MWCNT的TiO2/MWCNT/PEN复合材料薄膜的介电常数达到26（50 Hz）,说明这两种填料对复合材料介电常数的提高有协同作用。     

磁控溅射制备V2O5薄膜及全固态薄膜锂电池研究

V_2O_5具有容量高、循环稳定、易于制备成薄膜等特点,是全固态薄膜锂电池理想的正极材料。采用磁控溅射法,以V_2O_5为靶材制备了薄膜,研究了溅射气体Ar/O_2对薄膜结构、形貌及电化学性能的影响,优化了薄膜制备工艺。最终采用磁控溅射法依次沉积集流体薄膜、钒氧化物薄膜、固态电解质薄膜,真空热蒸发金属锂薄膜,成功制备了Al/V_2O_5/Li P ON/Li/Cu全固态薄膜锂电池。薄膜电池在1.7～3.4 V电压范围内,以10μA/cm~2恒电流充放电测试,电池比容量达到25μAh/cm~2,稳定循环超过500次。     

氧流量对染料敏化TiO2电极光电性质的影响

利用直流磁控溅射法在不同氧流量下沉积TiO2薄膜,并制备了染料敏化太阳电池(Dsscs).研究了氧流量对TiO2薄膜晶体结构、表面化学成分和对染料敏化TiO2电极光电性质的影响.发现在锐钛矿和金红石的混合晶型的TiO2薄膜中,对应金红石结构的拉曼谱峰强弱与TiO2电极的开路电压有相同的变化趋势;随着氧流量的增大,TiO2薄膜表明吸附的氧原子减少,这在一定程度上有助于增大染料敏化TiO2电极的短路光电流.     

不同造孔剂含量及电解质体系对DSSC的影响

采用料浆喷涂法制备了TiO2膜,当用电解质[0.1 mol/L碘化锂、0.05 mol/L碘、0.6 mol/L 1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘(DMPII)、0.5 mol/L四叔丁基吡啶(TBP)的甲氧基丙腈溶液]时,固定TiO2、松油醇和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的比例,通过改变聚乙二醇(PEG-600)占TiO2质量的百分数,来研究它对电池性能的影响。研究发现PEG-600是通过改变TiO2膜的微观结构对电池性能产生影响的,当PEG-600质量分数为80%时,短路电流密度、染料吸附量、最大功率密度和光电转换效率达到较大;填充因子随PEG-600添加量的增加而增大,但是开路电压基本不变。当用电解质(0.25 mol/L碘化锂、0.025 mol/L碘、1.25 mol/L TBP的乙醇和碳酸丙烯酯溶液)时,测得电池的短路电流密度减小,但开路电压明显增高。     

基底对染料敏化太阳电池J-U特性的影响

根据肖特基理论和电子在半导体中的扩散理论,建立了模拟染料敏化太阳电池(DSSC)J-U特性的理论模型,分析了透明导电氧化物(TCO)基底材料的选择对J-U特性的影响。研究表明,TCO与TiO2界面形成的肖特基结对DSSC开路电压(UOC)和短路电流密度(JSC)没有影响,但对填充因子(Fillfactor)有较大影响。当TiO2/TCO的肖特基势垒(Eb)大于0.6eV时,DSSC的最大功率输出值随Eb的增大而明显降低。模型结果与文献报道的实验结果一致。该模型研究为DSSC基底材料的选取提供了理论依据,并适用于除TiO2之外的其他半导体材料。     

染料敏化太阳电池电解质的研究现状

综述了染料敏化太阳电池电解质的研究现状,介绍了染料敏化太阳电池(简称DSSC)的结构,工作原理.根据目前染料敏化太阳电池的研究发展情况和结构的不同,可将其分为三类:液体电解质太阳电池、固态电解质太阳电池和准固态电解质太阳电池.总结了国内外研究人员近几年关于染料敏化太阳电池的研究成果,对比了基于液态、固态和准固态电解质的三种太阳电池的性能参数,分析了各自的优点及存在的问题,并对染料敏化太阳电池电解质的未来发展进行了展望.     

乙基纤维素对二氧化钛薄膜性能的影响研究

研究了乙基纤维素(M70)含量对染料敏化太阳电池电极质量、电池性能的影响规律。研究发现适当的M70可以明显改善TiO2电极质量,提高电池性能。但过多的乙基纤维素含量,会降低电池的开路电压和短路电流,对电池性能的提高不利。当乙基纤维素含量为0.5g,染料敏化太阳电池光电转换效率最高,达到5.6%(Jsc=15.04mA/cm2,Voc=0.73V,FF=0.53)。     

Sb_2S_3/TiO_2纳米棒的构筑及其在杂化太阳电池中的应用

采用水热法在FTO导电玻璃基底上,制备了一维有序的TiO_2纳米棒阵列。采用化学浴沉积方法在TiO_2纳米棒有序阵列上沉积Sb_2S_3纳米粒子,形成壳核式Sb_2S_3/TiO_2复合纳米棒阵列结构。通过控制化学浴的沉积时间,可以得到不同厚度Sb_2S_3纳米粒子壳层。通过电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、以及紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等对样品形貌、结构组成以及光性能进行了测定和分析。最终基于P3HT/Sb_2S_3(3 h)/TiO_2为光电极所组装的杂化太阳电池能量转换效率最高,获得了1.15%的能量转换效率。     

染料敏化太阳电池纳米结构对输出特性的影响

根据电子在半导体中的扩散方程,对纳米TiO2染料光敏化太阳电池(DSSC)的输出特性(J-V)进行了研究。多孔薄膜TiO2孔隙率(P)直接影响敏化电极光吸收系数(a)以及电子扩散系数(D),将P与a及D的关系式代入扩散方程,得到了电极纳米结构(孔隙率)对电池输出特性(J-V)影响的计算模型。在光电极孔隙率的实验范围(0.41～0.71),进行了模型分析。研究表明,在孔隙率0.41～0.71的范围内,开路电压(VOC)随P值增大基本保持不变,而短路电流(ISC)则随P值增大而明显减小,因此电池的最大输出功率减小,为获得最大输出功率,P应该控制在0.41～0.5。数值模拟与实验数据进行比较,两者符合良好,从而验证了所建立的模型。     

INFLUENCE OF DEPOSITION TEMPERATURE AND N2 FLOW RATE ON HIGH QUALITY ZNO THIN FILM DEPOSITED ON SiO2/SI SUBSTRATE BY ULTRASONIC SPRAY PYROLYSIS

ABSTRACT

ZnO thin films were prepared on SiO₂/Si substrate by ultrasonic spray pyrolysis (USP) method using the aqueous solution of zinc acetate dehydrate. X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM) were employed to analyze the crystalline and microscopic structure of the films. The properties of ZnO films were investigated with respect to deposition temperature (T_s) and N₂ flow rate (f). The results show that ZnO thin films exhibit hexagonal wurtzite structure and the highly preferential orientation along c-axis under T_s = 320°C and f = 5 L/min deposition condition.     

Mn-Y／TiO2低温NH3选择性催化还原NO性能研究

研究了稀土金属Y掺杂MWTiO2催化剂的低温NH3选择性催化还原NO性能。采用溶胶凝胶法制备Y掺杂的TiO2载体,负载前驱体硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y／TiO2催化剂。考察Y的掺杂量,操作条件如反应温度、氧含量、进口NO浓度和空速等因素对其催化还原NO性能的影响。结果表明,Y与Ti的最佳摩尔比为1．5％,X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂比表面积增大,从而提高催化剂的活性;在反应温度180℃、空速14000h-1、氧含量为3％、NO浓度0．060／0及体积比 φ（NH3）/φ（NO）为1的条件下,Mn负载量为5％,焙烧温度500℃下制备的MnTiY催化剂对NO的转化率达到93．5％。     

Optical and electrical properties of ZnO thin film containing nano-sized Ag particles

Low-temperature crystallized ZnO thin film was achieved by sol–gel process using zinc acetate dihydrate and 2-methoxyethanol as starting precursor and solvent, respectively. Ag nanoparticles were prepared with uniform size at 4.4 nm by spontaneous reduction method of Ag 2-ethylhexanoate in dimethyl sulfoxide (DMSO). The optical and electrical properties of ZnO thin films containing various contents of Ag-nanoparticles were monitored. Light scattering and charge emission and scattering behaviors of Ag nanoparticles in ZnO film were found. The incorporation of Ag nanoparticles into Al-doped ZnO film was also investigated. The optical transmittance was not degraded but the increase of electrical sheet resistance was found. The effect of Al-dopant on the transmittance and electrical sheet resistance of ZnO film was found too great to distinguish the positive effect of the incorporation of Ag nanoparticles into Al-doped ZnO thin films.