溶胶-凝胶法制备CZTS太阳能电池吸收层薄膜

Cu2ZnSnS4(CZTS)具有与CIGS相似的结构,其直接带隙宽度为1.45~1.6eV,吸收系数则高于104cm-1,构成元素丰富且无毒,因此其作为一种P型半导体材料,被认为是最有希望替代CIGS的材料之一。以去离子水和无水乙醇作为溶剂,采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)在玻璃基底上制得了CZTS薄膜,利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜和紫外可见光谱对样品进行了表征,并讨论了烘焙温度对薄膜结构和形貌的影响。结果表明当热处理温度达到200℃时得到了黑色的CZTS薄膜,其禁带宽度为1.45eV,经过EDS分析制得的薄膜的元素比Cu∶Zn∶Sn∶S接近2∶1∶1∶4,这与CZTS的理论值是一致的,但是薄膜中存在少量的氯元素,同时适当降低前期的烘焙温度可以提高薄膜的致密性。     

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%。     

溶胶-凝胶法制备太阳能薄膜的研究及展望

介绍了溶胶-凝胶法的反应机理、工艺过程,着重介绍了太阳能光电/光热转换的原理、薄膜的分类以及最新研究现状,指出采用溶胶-凝胶法可获得高效率太阳能薄膜,并展望了溶胶-凝胶法在太阳能薄膜制备方面的发展趋势及应用前景.     

溶胶-凝胶法制备MgO薄膜的研究

本文采用非金属醇盐以醋酸镁为起始原料,胶棉液为添加剂,在Ｓｉ（１００） 衬底上成功地制备了ＭｇＯ 薄膜。结果表明,薄膜的晶体结构与胶棉液的含量及退火温度有关。同时,用Ｘ射线衍射（ ＸＲＤ） 、原子力显微电镜（ＡＦＭ） 和透射电镜（ ＴＥＭ） 对薄膜的微观结构进行了分析。这种制备ＭｇＯ 薄膜的新方法还未见有报道。     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其表征

用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备了ZnO薄膜,并通过XRD、SEM、UV—VIS、DSC—TGA等测试手段对ZnO薄膜进行了表征。研究表明：溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜透明,薄膜表面均匀分布着片状ZnO晶粒;随着退火温度的升高,ZnO晶粒在17～30nm范围内逐渐增大。     

溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的研究进展

综述了采用溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的进展,阐述了影响AZO薄膜光电特性的主要工艺参数,分析了陈化时间、热处理工艺、铝掺杂量、催化剂种类及薄膜厚度因素等对AZO薄膜结构、光电性能的影响,指出了溶胶-凝胶法制备AZO薄膜的优势与不足,展望了未来的研究方向.     

溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的研究进展

溶胶-凝胶法是制备纳米薄膜的常用方法.综述了溶胶-凝胶法制备纳米薄膜的原理与特点及其最新研究进展,最后指出了溶胶-凝胶法制备纳米薄膜今后急需解决的问题.     

溶胶-凝胶法制备TiO_2介孔薄膜研究

采用溶胶-凝胶法在FTO玻璃上制备TiO2介孔薄膜,重点研究了悬涂次数对薄膜的厚度及孔径大小的影响。对所制备的TiO2介孔薄膜进行X射线衍射分析,结果表明结晶度好,为锐钛矿结构;扫描电子显微镜研究结果表明,介孔的大小均匀且分布均匀;对不同厚度的介孔薄膜进行光学性能研究,及光电转化效率研究,结果发现,随着薄膜厚度的增加,吸光性逐渐增强,但是光电转化效率表现出先增加后减小的趋势。     

溶胶-凝胶法制备二氧化硅薄膜及其性能研究

首先通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(Tetraethyl orthosilicate,TEOS)为前驱体,硝酸(HNO3)为催化剂,制备出二氧化硅溶胶。采用浸渍提拉法在金属表面涂覆二氧化硅胶膜,并经热处理后制备出二氧化硅薄膜。向溶胶中添加F-硅烷偶联剂对薄膜的疏水性能进行改善。采用FT-IR、SEM、TG系统分析了薄膜的化学组成、微观形貌和热稳定性,研究了不同原料比、成膜温度对薄膜硬度、附着力及耐腐蚀性能的影响。结果表明,当硅、酸物质的量比为15∶1时,二氧化硅薄膜的硬度最高,可达9H;附着力最好,最高达2级;耐盐雾腐蚀性能最好,最高盐雾时间为25 min;且通过SEM分析可知薄膜的表面裂纹最少,且无明显凝胶析出物;通过热失重的分析表明溶胶反应温度对薄膜热稳定性的影响不大。     

溶胶-凝胶法制备ITO薄膜研究进展

概述了近年来国内外溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备ITO薄膜的研究状况,对Sol-Gel法制备ITO薄膜工艺做了简要介绍,重点讨论了Sol-Gel法制备ITO薄膜的溶胶体系,分析比较了有机醇盐、无机盐以及掺入ITO粉末方法体系的优缺点,最后讨论了甩膜法、提拉法及平铺法在Sol-Gel法制备ITO薄膜中镀膜的应用.指出Sol-Gel法是一种高效可行的制备ITO薄膜的方法,有着广阔的应用前景.     

软溶胶-凝胶法制备LiCoO2薄膜电极

采用软溶胶-凝胶技术在金属Ni基体上一步合成LiCoO₂薄膜电极.其合成条件是:含钴离子和锂离子的溶液、反应温度100℃、反应压力0.1MPa、电流密度0～10mA/cm²、反应时间20h.XRD、XPS、SEM、循环伏安和恒电流充、放电等测试表明:薄膜电极LiCoO₂晶体为R3m型结构;薄膜具有(101)方向的择优取向,其大小均匀、直径约为0.3μm的晶粒层状生长,层与层之间结合较紧密且有较多微孔;薄膜电极表现为多孔电极,具有良好的电性能.软溶胶-凝胶法制备薄膜电极,工艺流程短、能耗低,具有很大的发展潜力.     

纯水基溶胶-凝胶法制备HfO_2纳米超薄膜

微电子工业的发展提出了不断提高集成电路芯片上多种器件电容密度的迫切需求,因此开展厚度10nm超薄HfO2高-k电介质薄膜的可控制备技术研究具有重要意义。以氯氧化铪、硝酸和双氧水为主要试剂配制了纯水基溶胶前驱体,使用去离子水对溶胶进行适当稀释后,采用旋涂法在经等离子体清洗的硅基片上制备HfO2薄膜。以XRR、AFM以及XPS为主要手段对薄膜样品的厚度、表面形貌以及化学成分进行了分析,结果表明这种新颖的溶胶-凝胶技术可将薄膜的沉积速率控制在每旋涂周期1nm以下,薄膜表面平整致密,成分符合化学计量比。     

溶胶-凝胶法制备SiO2基光学玻璃薄膜的红外光谱研究

本文应用傅立叶变换红外光谱仪研究了组分、热处理温度对溶胶 凝胶技术制备的SiO2 、P2 O5 SiO2 、B2 O3 SiO2 以及P2 O5 B2 O3 SiO2 系统薄膜结构的影响规律。随热处理温度增加 ,薄膜中硅氧、硼磷氧、磷硅氧和硼硅氧网络逐渐增强。但薄膜中P2 O5和B2 O3 的含量存在一个饱和值 ,多余的P2 O5和B2 O3 掺入量不能有效进入薄膜网络中     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法在普通玻璃表面制备了薄膜型ZnO光催化剂,通过XRD、Ab2d、UV-VIS等测试技术对ZnO薄膜进行了表征;以偶氮胭脂红为降解物,考察了薄膜退火温度、镀膜层数、溶液初始质量浓度和反应体系初始pH值对ZnO薄膜光催化性能的影响,并进行了相关机理的探讨．研究表明：溶胶-凝胶法制备的ZnO薄膜呈透明状,薄膜表面均匀分布着球形ZnO晶粒;随着退火温度的升高,ZnO晶粒在17～30mm范围内逐渐增大．光催化实验中ZnO薄膜光催化降解偶氮胭脂红的最佳工艺条件是：退火温度为300℃,镀膜层数为5层,溶液初始pH值为8～9．     

溶胶-凝胶法制备多孔SiO2薄膜开裂问题研究进展

综述了用溶胶-凝胶法制备多孔SiO2薄膜过程中薄膜开裂问题的研究进展,讨论了影响薄膜开裂的各种因素.对各种可能导致开裂的因素如溶剂、化学添加剂、表面改性、干燥过程等进行了开裂原理分析,并给出了部分解决方法.     

溶胶-凝胶法制备YBCO薄膜及其缓冲层

采用溶胶-凝胶法在硅基板上先分别制备钇稳定氧化锆(YSZ)和钛酸锶(STO)两种薄膜缓冲层。再以钇、钡和铜的醋酸盐为起始原料,选用三种络合剂,配制出了均匀、稳定的 YBCO溶胶;采用提拉法,分别在不同过渡层上制备了 YBCO 薄膜。进一步对 YBCO 纳米薄膜的热处理工艺、薄膜形貌和微观组织结构进行了初步研究。     

溶胶-凝胶法与射频磁控溅射法制备ZnO薄膜及其表征对比

分别对溶胶-凝胶法和磁控溅射法制备ZnO进行了详细的介绍,并借助X射线衍射、原子力显微镜、拉曼光谱分析、紫外吸收等检测手段对这两种方法生长的薄膜进行了分析比较.分析显示:相同石英基底,相同退火温度下生长ZnO薄膜,磁控溅射法生长的ZnO薄膜要比溶胶-凝胶法生长的ZnO薄膜有更优异的c轴取向特性,生长的薄膜结晶更加均匀、致密.     

SnO2纳米薄膜的溶胶-凝胶法制备及气敏性能

以SnCl2·2H2O和无水乙醇为原料制备SnO2透明溶胶,通过浸渍法在云母基片上制备了SnO2纳米薄膜.利用XRD和AFM手段研究了薄膜的结构和形貌,结果表明,SnO2纳米薄膜的球形粒径约为15nm;随着薄膜沉积层数的增加或工作温度的升高,薄膜电阻逐渐减小.气敏特性研究表明,薄膜对H2有较好的敏感性.     

溶胶-凝胶法制备三元金属氮化物薄膜及其最新研究进展

三元金属氮化物薄膜是一类在电子、铁磁等领域具有广阔应用前景的新材料,主要有立方金属(反)钙钛矿和立方η碳化物(η-carbide)两种结构类型,由于其卓越的性能如高硬度、超导性、催化性以及各种不同的磁学性能而引起人们广泛的研究。本文主要介绍了三元氮化物结构特性以及溶胶-凝胶法(Sol-gel)在这些氮化物制备方面的应用,阐述并分析了溶胶-凝胶法的优缺点;简述了溶胶-凝胶法制备其他三元金属氮化物薄膜(如铁磁薄膜)的应用;最后指出了溶胶-凝胶法目前存在的一些问题。