高能球磨法及其在纳米晶磁性材料制备中的应用(二)

4 高能球磨在纳米晶磁性材料制备中的应用 4.1 纳米晶永磁材料的制备 理论预测纳米晶永磁材料具有很高的磁性能,因此近年来备受人们的关注.目前一般制备纳米晶永磁材料的主要方法有快淬法和高能球磨法两种.快淬法是先制备出非晶快淬薄带,然后用等温退火的方法来获得纳米晶材料.而高能球磨法制造纳米晶永磁材料,由于合金成分连续可调,制得粉体颗粒小,尺寸分布均匀,为软、硬磁相在纳米尺度内产生交换耦合提供了较为理想的微结构,比快淬法具有更高的磁性能,从而使其成为开发和研究高性能永磁材料的重要手段.     

Co掺杂对纳米TiO_2薄膜磁电阻特性的影响

为了研究复合纳米TiO_2材料的磁电阻特性,通过磁控溅射方法和原位退火工艺制备了Co掺杂TiO_2薄膜样品。利用X射线衍射仪和扫描探针显微镜观测薄膜样品的微结构特征,利用振动样品磁强计和多功能物理性质测量系统测试样品的磁特性和磁电阻。结果表明,Co掺杂量对TiO_2薄膜的磁电阻特性有重要影响:磁性金属含量较高的薄膜样品出现较大的磁电阻,磁电阻峰值为-14%,峰值温度为250K;磁性金属含量较低薄膜样品具有较小的磁电阻值;由于Co掺杂影响了薄膜的微结构和导电性,导致出现了特殊的磁电阻效应。     

基底及电解液对TiO_2纳米管阵列形貌的影响

通过中频脉冲磁控溅射的方法在ITO玻璃上沉积出致密的钛薄膜,分别以钛膜和钛箔为基底,在甘油和乙二醇为主的电解液体系中制备出TiO_2纳米管阵列,考察阳极氧化电压对纳米管形貌的影响,采用XRD、FESEM等测试手段对样品的组成、结构及形貌等进行表征。结果表明:氧化电压的增加会导致TiO_2纳米管管径和长度的增加,但氧化电压过高会造成钛箔基底TiO_2纳米管的坍塌,而ITO玻璃基钛膜上则会形成纳米深孔结构。     

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.     

敏化纳米晶TiO2太阳电池

介绍了敏化纳米晶TiO2 太阳电池的结构、工作原理和技术指标。阐述了敏化纳米晶太阳电池相比于硅太阳电池的低成本及优于光电化学电池的关键技术 ,讨论了其总的光电转换效率高的原因及影响因素。并对敏化纳米晶太阳电池的有机染料和无机材料光敏化剂的选择 ,总的光电能转换效率、开路电压和短路电流目前研究达到的水平进行了综述 ,在此基础上提出了将其商业化的一些值得深入研究和需要解决的问题     

高能球磨法及其在纳米晶磁性材料制备中的应用(一)

高能球磨是制备纳米晶磁性材料的方法之一.综述了该技术制备纳米晶金属材料的热力学、动力学、扩散和化学反应等机制以及该技术中主要工艺参数(如球磨介质、球料比、球磨气氛、过程控制剂和球磨引起的温升)对球磨过程和产物相的影响.介绍了采用高能球磨法制备纳米晶磁性材料的研究与进展.     

低温下旋转喷涂法制备Co0.6Fe2.4O4铁氧体纳米薄膜的结构与磁性

采用旋转喷涂法在低温下成功制备出结晶完整、无杂相的Co铁氧体纳米薄膜,并研究了反应温度、平台转速等实验参数对铁氧体薄膜制备及性能的影响.分别采用扫描电子显微镜,X射线衍射仪|振动样品磁强计和原子吸收光谱仪来表征样品的形貌、晶体结构、宏观磁性以及薄膜成分.实验发现,反应温度控制在90℃以上时,薄膜生长的反应才能进行完全,且适宜的平台转速为150 r/min.在该条件下得到成分为Co0.6Fe2.4O4纳米薄膜的饱和磁化强度接近370 kA/m,矩形比接近0.6,垂直膜面的矫顽力约为215 kA/m.     

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.     

喷雾法制备FeS_2薄膜材料及其在热电池中的性能

采用喷雾法薄膜化工艺制备了FeS_2薄膜正极,研究了薄膜正极中导电剂(超导炭黑)的添加量对热电池单体电池放电性能的影响。以异丙醇为溶剂,适量的超导炭黑为导电剂,采用喷雾法制备热电池FeS_2薄膜正极。与传统的压片制备FeS_2阴极相比,喷雾法合成的黄铁矿薄膜厚度小,在放电过程中有较高的放电比容量。在500℃,相对湿度RH1%的条件下,测试了单体电池的放电性能。测试结果表明,5%XC-72R掺杂FeS_2材料的单体电池的放电比容量最高。     

新型纳米晶软磁合金及其应用(二)

3 Fe-Si-B-Cu-Nb纳米晶合金 这种纳米晶合金是最先发现的新型软磁材料.它们优异的软磁性能是通过由单辊快淬法制备的非晶薄带在一定温度下退火而产生的.因此研究退火过程中微结构的变化十分重要.     

外延层剥离技术(ELO)制备GaAs薄膜太阳电池

通过外延层剥离技术获得GaAs薄膜太阳电池样品,实验对比了正向和反向外延结构方法,解释了现有技术条件下,采用新颖的反向外延结构制备GaAs薄膜太阳电池的原因。对样品进行了光电转换性能测试,并对实验结果进行了讨论。     

Perimeter recombination in thin film solar cells

Surface recombination has a profound effect on the performance of a solar cell, at the illuminated surface reduces its photocurrent and along the cell's perimeter increases its dark current. The perimeter recombination current has two components; the first is due to recombination at the surface that intersects the space-charge layer while the second originates from recombination at the surface of quasi-neutral regions. The current due to recombination at the depleted layer surface is treated in a similar way to that of the bulk, using a simple model. We present an analytical form that produces results that agree well with reported experimental findings. The recombination current outside the space-charge region is of two-dimensional nature, it represents lateral diffusion of minority carriers from the boundary of the depleted layer to the perimeter. This current is calculated by solving numerically a two-dimensional continuity equation. As the ratio of perimeter to area is increased the perimeter current acquires important proportions, consequently the expected bulk recombination current becomes insignificant.     

基于AZO/Ag/AZO透明导电薄膜的染料敏化太阳电池研究

采用化学气相沉积和直流溅射沉积方法成功制备了与基体附着力高的不同Pt厚度的Pt/碳纳米管(CNT)膜层。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)分别对薄膜厚度和表面形貌以及膜层中Pt的含量进行了研究;通过电化学阻抗谱和循环伏安曲线分别对Pt和Pt/CNT对电极的光电催化性进行了研究。结果表明:CNT与基体具有良好的接触性,并且随Pt沉积时间的增加,Pt在CNT薄膜中的含量增加,染料敏化太阳电池(DSSC)的光电转化效率随Pt厚度的增加而增加;与单纯的Pt对电极相比,Pt/CNT对电极具有更高的活性比表面,更低的电子迁移电阻以及更高的还原电流密度;以Pt(80 nm)/CNT为对电极的DSSC具有最高的光电转化效率8.54%;另外,与Pt(80 nm)对电极相比,以Pt(40 nm)/CNT为对电极制备的DSSC具有更高的光电转化效率,因此,该新型对电极结构可大大节省贵金属Pt的用量,在DSSC的应用中具有很大的潜力。     

铜锌锡硫薄膜太阳电池研究综述

近些年,薄膜太阳电池技术发展迅速,其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因其不断提高的转化效率、较低的制备成本、性能衰减小和环境友好型等优良特性成为世界各国研究的热点。介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的电池结构、制备方法以及不同制备方法的效率,阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的发展状况。     

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池

介绍了铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的性能、优点以及应用范围;阐述了柔性薄膜太阳电池的国内外研究现状、发展趋势;特别介绍了柔性薄膜太阳电池的典型结构以及柔性衬底材料的要求和选择,底电极、吸收层、缓冲层、窗口层、减反射膜、上电极等各功能层的制备工艺等,同时简要介绍了其产业化面临的困难和挑战.     

Cu2ZnSnS4薄膜太阳电池的数值分析

Cu2ZnSnS4(CZTS)是一种环境友好的新型半导体材料,它的禁带宽度(约1.5 eV)与太阳光谱的响应很好,同时这种材料具有很大的光吸收系数以及它的组成元素在地壳中很丰富,因此它在光伏和光电子材料方面具有十分广阔的应用前景。利用SCAPS软件对CZTS薄膜太阳电池进行了数值模拟,对CZTS吸收层的厚度和载流子浓度进行了优化设计,得到CZTS的最佳厚度为3μm,最佳空穴浓度范围为2×1016～6×1016cm-3;同时就CdS缓冲层厚度对电池性能的影响进行了分析,发现CdS缓冲层的厚度不宜太大,否则会浪费一部分短波段的太阳光子,使CZTS太阳电池的转换效率降低。     

采用USP-CVD沉积SnO2透明导电膜--F、Sb掺杂及特性研究

以F、Sb掺杂,采用超声雾化喷涂化学气相沉积工艺制备出二氧化锡透明导电膜。对SnO2∶F薄膜的沉积工艺进行了研究,探索出最佳的工艺条件,沉积出方块电阻低达6 赘/□左右的高透过率透明导电薄膜,其可见光平均透过率可以达到85%。分析了HF和NH4F掺杂的不同点。对在两种最佳工艺条件下沉积的膜的结构、电学性质进行了研究。对SnO2∶Sb薄膜的电学性质进行了研究,用X射线衍射方法分析了在同一温度下,不同Sb掺杂浓度的膜的结构。并对薄膜的透过率、折射率及光学带隙等光学性质进行了分析。     

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的制备及性能表征

以厚度为25～70mm的钛箔为衬底,直流磁控溅射法制备0.8～1.2mm的底电极Mo薄膜,而后以CuIn和CuGa靶交替溅射制得Cu-In-Ga金属预制膜,再以真空硒化法制得CuIn1-xGaxSe2薄膜。以化学浴沉积法制备缓冲层CdS,射频磁控溅射法制备ZnO和ZAO,直流磁控溅射法制备上电极,制得结构为衬底Ti/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZAO/Al,其光电转换效率达到7.3%(25℃,AM0)。