新型铜硫系薄膜太阳能电池材料制备的研究进展

薄膜太阳能电池提供了低成本、大面积的无碳发电应用前景，迅猛发展的纳米科技为高转换效率薄膜太阳能电池的低成本制造提供了新途径。新型铜硫系半导体Cu。ZnSnS4（CZTS）薄膜材料具有禁带宽度与太阳辐射匹配性好、光吸收系数大、元素丰度大、价格便宜、无毒等优点，因此将成为最具发展前景的薄膜太阳能电池材料。讨论与分析了CZT...     

Cu2ZnSnS4纳米颗粒及其薄膜的制备与表征

采用热注入法,在油胺(OLA)中合成出Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,并在玻璃衬底上制备了薄膜,研究了不同合成温度对纳米颗粒生成的影响.通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计对所得纳米晶材料的结构与成分、颗粒大小与形貌、光吸收谱进行了测试分析.研究结果表明:采用热注入法的最佳合成温度在260℃左右,该温度下生成的多晶CZTS纳米颗粒尺寸约10 nm,分散性良好,光学禁带宽度约1.5 eV.     

铜锌锡硫薄膜太阳电池及其研究进展

近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用。光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额。其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好等优点成为近年来薄膜太阳电池研究的热点。本文阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的器件结构和性能特点,介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法和研究进展,并对今后主要的发展方向进行了展望。     

磁控溅射制备Cu2ZnSnS4薄膜的研究进展

Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜由于其合适的禁带宽度、高的光吸收系数以及组分无毒、储量丰富等特性,被视为薄膜太阳能电池最佳的吸收层材料之一。磁控溅射是制备CZTS薄膜的主要方法之一,因为其制备过程相对简单且可以产业化,一直是太阳能电池领域的研究热点。从磁控溅射制备CZTS薄膜的3种路径出发,综述了近年来各种路径在制备CZTS薄膜方面的研究进展,比较了3种路径的优缺点,同时对磁控溅射制备CZTS薄膜的发展前景进行了展望。     

微波液相合成法制备Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒及其薄膜的研究

采用乙二醇作为溶剂,硫代乙酰胺作为硫源,通过微波液相合成法制备出颗粒大小均一的Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒。采用XRD、Raman、EDS、TEM以及UV-Vis-Nir等表征手段对所制备的纳米颗粒的物相、元素比例、形貌以及光学性能进行了分析。测试结果表明,所制备的CZTS纳米颗粒为(112)择优取向的锌黄锡矿结构,纳米颗粒的平均尺寸约为3.4nm,其光学带隙为1.85eV,呈现出明显的量子尺寸效应导致的光学带隙蓝移现象。将CZTS纳米颗粒制成CZTS墨水并滴涂烘干形成了CZTS薄膜,其XRD和SEM结果表明,所制备的CZTS薄膜具有良好的结晶性,且表面较为致密。光照与暗态的I-V曲线测试表明,所制备薄膜具有明显的光电导效应。     

纳米颗粒铜膜的制备和光学性能观测

应用离子束溅射技术制备了纳米颗粒铜膜，并在此基础上对其光谱特性进行了研究。结果表明，在特定波长出现了与连续薄膜不同的反常光吸收现象。     

Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜的制备和微结构

用射频磁控共溅射法制备了Au体积分数分别为6%、15%、25%、40%、50%和60%的Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜.用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱对薄膜的微结构和组分进行了测试分析,分析结果表明:制备的Au-MgF2复合纳米颗粒薄膜由fcc-Au晶态纳米微粒镶嵌于主要为非晶态的MgF2陶瓷基体中构成,当Au体积百分含量由15%增至60%时,其平均晶粒尺寸由5.1nm增大到21.2 nm,晶格常数由0.399 84nm增大到0.407 43nm;随Au体积百分含量由6%增至50%,其颗粒平均粒径则由9.8nm增至21.4 nm.名义组分为vol.60%Au-MgF2样品中Au的体积百分含量约为62.6%,与设计值基本一致.     

新型铜硫系薄膜太阳能电池材料制备的研究进展

薄膜太阳能电池提供了低成本、大面积的无碳发电应用前景,迅猛发展的纳米科技为高转换效率薄膜太阳能电池的低成本制造提供了新途径。新型铜硫系半导体Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜材料具有禁带宽度与太阳辐射匹配性好、光吸收系数大、元素丰度大、价格便宜、无毒等优点,因此将成为最具发展前景的薄膜太阳能电池材料。讨论与分析了CZTS薄膜和纳米晶材料的制备及由这些材料制备绿色、低成本、高效率新型太阳能电池的研究进展。     

TiO2纳米颗粒的制备及光催化降解甲醛的研究

本工作系采用溶胶-凝胶法合成TiO2颗粒的平均粒径为20mm，电子衍射环图结果表明TiO2颗粒晶体结构为锐钛矿型，在光催化反应系统中对上述TiO2颗粒制备的薄膜进行了甲醛的光催化降解实验，考察了TiO2颗粒制备的薄膜的层数，溶胶体系pH值，活化温度及活化时间等条件对TiO2薄膜光催化降解甲醛性能的影响。实验结果表明，溶胶-凝胶法的制备工艺条件对TiO2薄膜的光催化不知性有着较大的影响，活化的温度和活化的时间影响最大，其次就是溶胶体系的pH值，当pH=2，活化温度为500℃，活化时间5h，制成的TiO2薄膜光催化降解甲醛的降解率可以达到60%以上。     

Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池材料的研究现状

综述了CZTS(Cu2ZnSnS4)材料的研究现状,介绍了CZTS材料的结构性质、光学性质、电学性质、薄膜的制备方法以及Na扩散对其性能的影响,最后探讨了目前存在的问题及其今后的研究发展方向。     

Cu_2ZnSnS_4薄膜的研究进展

Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池具有低成本、高效率、安全无毒等优点,是最具发展前景的太阳能电池之一,近几年来开始受到广泛关注。简要介绍了国内外几种制备Cu2ZnSnS4薄膜的方法,包括蒸发法、溅射法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法、喷涂热解法、Sol-gel法、丝网印刷法,并阐述了这几种方法的优点及存在的问题,展望了今后CZTS薄膜的研究方向,认为通过溶剂热或热注入法制备出CZTS纳米晶体后,再通过丝网印刷法或旋涂等法制成CZTS薄膜能降低生产成本,在电池的工业化生产中具有很广阔的应用前景。     

磁性荧光纳米复合微粒的制备方法及研究进展

磁性荧光纳米复合微粒可同时具有超顺磁性及荧光标记的功能,在生物医用领域中具有广阔的应用前景。综述了发光量子点、有机荧光材料及稀土元素离子分别与磁性纳米粒子组合而成的纳米复合微粒的制备方法及各自的优缺点,指出制备工艺简单且具有较好发光性能的稀土元素离子与磁性纳米粒子相结合的多功能微粒具有较好的发展前景。     

硫化铜量子点的研究进展

硫化铜量子点作为一种p型半导体纳米晶,具有很强的表面等离子体共振效应、低的毒性以及独特的光学和电学性能,在光催化、生物技术、光电转换材料领域受到了极大关注。由于单分散的硫化铜量子点的制备过程复杂,效率较低,并且纯的硫化铜量子点电导率较低,这极大地限制了其在能量存储器件方面的应用。此外,由于硫化铜量子点复杂的能带结构和独特的p型半导体特性,针对硫化铜量子点的光学性能调控尚不成熟。基于此,本文综述了硫化铜量子点在制备方面的研究现状与取得的进展,介绍了硫化铜量子点的能带结构、晶体结构,及其在量子点敏化太阳能电池、光催化降解污染物、肿瘤细胞诊断与治疗等方面的研究进展,并对硫化铜量子点或Cu系量子点更进一步的研究、开发应用提出了几点建议。     

室温离子液体中铜纳米微粒的制备及表征

在氩气保护下,以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐{[BMI][PF6]}为介质,用钠-钾合金还原氯化亚铜,制备了铜纳米微粒.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶转换红外吸收光谱仪(FTIR)及X射线光电子能谱仪(XPS)表征了所制备铜纳米微粒的形貌和结构;采用UMT-2摩擦磨损试验机考察了铜纳米微粒对离子液体减摩抗磨性能的影响.结果表明:在40℃下反应1 h所制得的铜纳米微粒具有立方相结构,其粒径在40～50 nm之间,粒径分布比较均匀;铜纳米微粒反而使得离子液体[BMI][PF6]的减摩抗磨性能变差,显示两者具有对抗效应,不宜复配使用.     

掺锡氧化铟纳米粉体制备的研究进展

掺锡氧化铟纳米粉体由于其独特的性能,在电光领域得到广泛应用.概述了制备纳米级掺锡氧化铟粉末的主要方法,并阐述了不同合成方法的工艺及特点,同时指出了高品质掺锡氧化铟粉末制备的发展趋势.     

纳米WO3粉体的液相制备研究

综述了液相法制备纳米WO3粉体的主要方法,即烷氧基钨水解法、溶胶-凝胶法、喷雾热解法、化学沉淀法和微乳液法等。讨论了各种制备方法的特点及研究进展,并对纳米WO3今后的研究发展提出了一些看法。     

电化学沉积法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜电池

采用简单的两电极电化学沉积金属薄膜技术,在镀钼的钠钙玻璃衬底上共沉积Cu-Sn层后,再沉积Zn金属层,制备出Cu-Sn-Zn金属预制层。在不同的温度下进行低温退火后,以硫粉作为硫源高温硫化金属预制层,制备出晶体质量较好的Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征,发现共沉积Cu-Sn层,再沉积Zn金属层得到的CZT预制层表面平整但晶粒尺寸较小,经过退火处理后晶粒尺寸得到改善,且硫化后所得到的CZTS薄膜不易从Mo衬底上脱落,粘附性较强。用其制备的CZTS薄膜太阳电池的开路电压Voc=569mV,短路电流密度Jsc=8.58mA/cm2,光电转换效率为1.40%。     

薄膜太阳能电池的研究进展

综述了目前国际上研究得最多的几种薄膜太阳能电池材料的研究现状和各自的最新进展.包括硅基类(非晶硅、多晶硅、微晶硅)、无机化合物类(碲化镉、铜铟硒、砷化镓)、有机类、染料敏化(二氧化钛、氧化锌)等,并从材料、工艺和转换效率等方面比较和讨论了它们各自性能的优劣,最后展望了这些薄膜太阳能电池材料未来的研究方向及应用前景.