水热法制备TiO2纳米晶胶体及其在DSSC电池中的应用

采用钛酸异丙酯作前驱体,利用水热法制备了TiO2纳米溶胶溶液。以此制备了染料敏化太阳能电池的光阳极并组装电池。对产物采用激光粒度仪（HPPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等进行表征。XRD显示了TiO2纳米颗粒为纯锐钛矿结构,SEM观察薄膜电极呈多孔结构。表征电池的光电化学性能,所制备的TiO2纳米晶薄膜的光电转换效率达到3．03％。     

染料敏化纳米薄膜太阳电池TiO2薄膜的研究进展

主要从染料敏化纳米薄膜太阳电池（以下简介DSCs）的工作原理出发，分别对染料敏化纳米薄膜太阳电池中纳米多孔TiO2薄膜的最新研究和实验进行了讨论，并指出了纳米多孔TiO2薄膜研究中所存在的、影响电池效率的一些主要问题，以及可能的解决方法。     

染料敏化纳米TiO2薄膜太阳电池测试

从染料敏化纳米薄膜太阳电池(以下简称DSCs)结构和原理出发,探讨DSCs与常规硅太阳电池在测试上的区别。讨论了不同光源光谱条件、光强、数据采集速率以及环境温度对DSCs光伏性能测试的影响,获得准确测试DSCs光伏性能的方法和技术。     

大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的研制

介绍我所在大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的详细设计思路和制作方法，并比较内部串联DSCs和内部并联DSCs在实用化制作和测试中的性能差异。介绍我所在大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的最新研究成果。     

染料敏化太阳电池中TiO2有序膜的制备及应用

探讨了一种简便的制备二氧化钛有序薄膜的方法及其在染料敏化太阳电池中的应用。用合成的聚苯乙烯悬浮液,采取垂直自然沉积法和水平自然沉积法得到了聚苯乙烯胶体晶体;以垂直自然沉积法得到的聚苯乙烯胶体晶体为模板制备了纳米二氧化钛有序薄膜;用所制得的二氧化钛有序膜组装成染料敏化太阳电池,在模拟日光下进行了光电性能测试,开路电压为0.780V,短路电流密度为0.612mA/cm2。此外,还对胶体晶体模板和二氧化钛有序膜的微观结构进行表征和讨论。     

一维纳米TiO_2的水热法制备及其在DSCs电池中的应用

以商用P25粉末为原料,利用水热法制备了一系列不同形状的一维纳米TiO_2结构,并将该材料以不同配比与溶胶凝胶合成的TiO_2颗粒混合制备了一系列染料敏化太阳电池。通过改变P25的水热处理时间,形象地观测到TiO_2由颗粒逐渐变成一维结构的演变过程。同时,实验采用了XRD、EDS对不同阶段生成物质进行了晶体结构和元素分析,综合分析提炼出TiO_2纳米结构的生成机理。研究结果还表明NaOH反应介质浓度对TiO_2纳米结构形貌的影响非常显著。其次,利用上述条件合成的一维纳米TiO_2粉末与传统的溶胶凝胶法制备类球形纳米TiO_2粉末混合,研究了其掺入比例由0%～100%(wt.)变化时,染料敏化太阳电池效率的变化规律。     

染料敏化纳米薄膜太阳电池的新型对电极研究

研究了用金属基板和塑料薄膜制作的4种新型对电极和由这些对电极构成的染料敏化纳米薄膜太阳电池的性能。由不锈钢、镍片和导电聚合物膜为基材的对电极构成的太阳电池的光电转换效率近5％；不锈钢对电极可以通过降低内阻来改善大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的光电转换效率。此外,测试了这些金属基板和塑料薄膜在电解质溶液中的耐腐蚀性和稳定性；考察了由不锈钢和导电聚合物膜对电极构成的染料敏化纳米薄膜太阳电池的长期性能稳定性,并提出了改善这些新型对电极的长期性能稳定性的途径。     

电化学沉积法制备CuSCN固体电解质薄膜的研究

采用电化学沉积法用水作溶剂在ITO透明导电玻璃上制备出了P-CuSCN薄膜。研究了络合剂对电沉积液为CuSO_4,KSCN水溶液的CuSCN薄膜沉积效果的影响,探讨了利用电化学方法实现CuSCN阴极式沉积的机理,并研究了p-CuSCN薄膜的结构特性和光电学特性。结果表明,制备的薄膜为β-CuSCN结构,属于六方晶系,直接光学带隙为3.8eV,表面电导率为0.8×10~3S·cm~(-1),各项参数符合染料敏化PEC电池的基本要求。     

紫外处理低温烧结柔性TiO2薄膜电极的性能研究

采用HNO3水溶液分散P25制得了TiO2/NO3-粉末,并将TiO2/NO3-.粉末和聚乙二醇(PEG)水溶液混合配制成室温涂膜浆体,紫外处理低温烧结涂敷的TiO2薄膜,以获得柔性染料敏化太阳电池的TiO2薄膜电极.用傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)、紫外可见光仪(LNSP)、场发射扫描电镜(FESEM)对TiO2薄膜电极进行表征,同时,测试了电极组装电池的光电性能.结果表明:TiO2薄膜电极是一种多孔结构,其经过紫外处理后有机物完全去除,吸光度增大;TiO2薄膜电极经过紫外处理后组装的柔性染料敏化太阳电池,其短路电流和开路电压都有所提高,其光电转换效率提高到1.28%.     

以SiF4+H2为气源PECVD法低温制备多晶硅薄膜

采用常规的PECVD法在低温(≤400℃)条件下制得大颗粒(直径＞100nm)、高迁移率(～20cm2/vs),择优取向(220)明显的多晶硅薄膜.选用的反应气体为SiH4和H2混合气体.加入少量的SiH4后,沉积速率提高了将近10倍.通过本实验,我们认为在低温时促使多晶硅结构形成的反应基元应是SiFmHn(m+n≤3),而不可能是SiHn(n≤3)基团.     

超声电沉积-硒化制备CuInSe_2薄膜

采用超声电沉积法在钼基底上制备了Cu-In合金预制膜,随后在硒蒸汽进行硒化处理,得到了CuInSe2(CIS)薄膜.分别用SEM、EDS和XRD分析了合金预制膜和CuIrISe2薄膜的表面形貌、成分及相组成.结果表明:超声电沉积可以得到晶粒细小、均匀致密的Cu-In合金薄膜,并且可以利用电流密度控制预制膜中的Cu/In比率;随着Cu含量的增加,CIS薄膜的结晶性变好;富铜的CIS薄膜中除了CuInSe2以外还有CuSe相,CuSe的含量随铜含量的增加而增加.     

硒化Cu,In双层膜制备CuInSe2薄膜

采用超声波电沉积方法在钼衬底上制备了Cu,In双层膜,随后硒化得到了CuInSe2薄膜.采用扫描电镜( SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了薄膜的表面形貌、化学成分和相组成.结果表明:利用超声波电沉积可以得到颗粒细小、均匀致密的Cu层和In层;采用不同的工艺参数可以调节双层膜的Cu/In比率;双层膜在130C下,退火6h后进行硒化,可得到符合化学计量比的CuInSe2薄膜.     

用几何靶溅射方法制备AlSb多晶薄膜

采用Al-Sb几何靶用直流磁控溅射方法沉积了AlSb薄膜(衬底温度为30%和200℃),然后在N_2气氛下,300～540℃,对沉积的薄膜进行退火.用X射线衍射分析了AlSb薄膜的结构,用X射线荧光光谱法测定了Al和Sb的原子比,用原子力显微镜观察了表面形貌.结果表明:几何靶可以很好地控制薄膜中Al和Sb原子的比例.制备的ALSb薄膜经过退火之后形成了面心立方结构的AlSb半导体化合物,平均晶粒大小约28rm.较高的退火温度有利于AlSb薄膜的晶粒生长.     

化学沉积法制备CdS薄膜及性质研究

利用化学沉积(CBD)的方法制备立方相的CdS薄膜。实验表明，在无搅拌、柠檬酸钠作为络合剂的条件下，在溶液的配方为0．02mol/L的CdCl2、0．02mol/L的柠檬酸钠、0．05mol/L的CS(NH2)2的体系中，当pH值为11．5，溶液温度为80℃时，在ITO玻璃上沉积得到CdS薄膜的前驱体，再把所得的前驱体在350℃，N2保护下热处理两个小时经x射线衍射(xRD)和扫描电镜分析，表面薄膜是结晶良好、立方相、表面均匀光滑的CdS薄膜。随着热处理温度的提高，CdS薄膜的晶化程度有很大的提高，晶粒有明显的长大，其光学性能也有很大的改善。     

化学水浴法制备CuxS薄膜

CuInS2薄膜是最有前途的多晶薄膜太阳电池材料.为了用化学水浴法制备CuIn岛薄膜,该文研究了化学水浴法制备CuxS薄膜,用SEM、XRD、EDX分别研究了薄膜的形貌、结构和组分,并且对薄膜的光学性质进行了讨论.     

热处理对化学水浴沉积法制备的CuInS2薄膜的影响

采用二步化学水浴沉积法制备了太阳电池材料CuInS2薄膜，通过XRD、EDX和SEM，对薄膜的结构、成分、形貌进行了研究，并研究了不同的热处理过程对CuInS2薄膜的形成的影响。研究指出：二步化学水浴沉积法制备的CuInS2薄膜经过非真空的一步高温长时间热处理，薄膜容易被氧化，而在低真空下，采取低温一高温两步退火处理后，薄膜的结晶度和形貌都有一定程度的提高，因此后一热处理过程适合化学水浴沉积法制备CuInS2薄膜的后续热处理。     

低功率共溅射再硒化法制备CuInSe2薄膜

采用Cu、In双靶,直流磁控溅射的方法制备Cu-In薄膜,然后采用固态源硒化的方法形成CuInSe2(CIS)薄膜.采用SEM和EDX观察和分析了样品的表面形貌和成分,用XRD表征了薄膜的组织结构.分析了硒化中的反应过程并研究了热处理对改善薄膜质量的影响.结果表明,Cu-In预制膜主要以CuIn相形式存在.由CuIn相为主相的预制膜制成的CIS薄膜具有单一的CuInSe2相黄铜矿结构,且其成分接近CuInSe2化学计量比.     

PH值对化学沉积制备CdS薄膜性质的影响

实验研究了pH值对化学沉积制备CdS薄膜性质的影响。表明：在柠檬酸钠作为络合剂的体系中随着溶液中氨水浓度的提高CdS薄膜会发生相变，从立方相变为六方相，即当氨水浓度为0．31M时，得到立方相的CdS薄膜；而当氨水的浓度大于0．51M时，得到六方相的CdS薄膜。氨水浓度的提高也使得CdS薄膜的形貌有了很大的改善，且制备得到的CdS薄膜从富CA变为富S，但是薄膜仍是n型。氨水浓度对CdS薄膜的光学性质也有很大的影响，随着氨水浓度的提高所得到的CdS薄膜的禁带宽度增大。     

化学沉积法中立方相和六方相CdS薄膜的制备及其特性

采用化学沉积法制备了多晶CdS薄膜;利用X射线衍射仪、原子力显微镜、透射光谱以及光电导测试等方法表征了CdS薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。结果表明:通过改变反应液中Cd2 离子浓度(0.002~0.008mol.L-1)和提高沉积温度(80~90℃)来加快沉积速率,CdS薄膜晶相由六方相(H)向立方相(C)转变,且禁带宽度随Cd2 离子浓度增大逐渐变大;当Cd2 离子浓度从0.002mol.L-1增加到0.005mol.L-1时,薄膜呈六方相,浓度为0.006mol.L-1时出现六方与立方两种晶相共存,而浓度为0.008mol.L-1时薄膜转变为立方相。CdS薄膜表面形貌、光学特性、电学特性也随Cd2 离子浓度的增大而有规律的变化。