射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO∶Al透明导电薄膜的研究

用射频磁控溅射方法在有机柔性衬底上制备出附着性好、电阻率低、透射率高的ＺｎＯ：Ａｌ透明导电膜。研究了薄膜的结构、电学和光学特性     

ZnO:Al绒面透明导电薄膜的制备及分析

利用中频脉冲磁控溅射方法,采用Al掺杂(质量百分比2%)的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜。利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在0.5%的稀盐酸中浸泡一定时间后,形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了平面ZAO薄膜的结构特性以及衬底温度、溅射功率和腐蚀时间对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明:高温、低功率条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在的应用前景。     

低温磁控溅射SnO2:Sb透明导电膜的结构与导电性能

采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(SnO     

退火气氛对Al-F共掺杂ZnO薄膜结构和光电性能的影响

用射频磁控溅射法制备了Al-F共掺杂ZnO（ZnO（Al,F））透明导电薄膜,研究了不同退火气氛对ZnO（Al,F）薄膜的结构、电学和光学特性的影响。结果表明:在真空和还原性气氛中退火后的薄膜透光率呈现"蓝移"趋势,在空气中退火处理后的薄膜透光率则表现为"红移";在真空中,400℃×60min的退火处理,使ZnO（Al,F）薄膜的电阻率降低至1.41×10^-3Ω·cm,透光率则上升到93%以上,有效提高了薄膜的光电特性;所有退火气氛下,薄膜均具有（002）单一择优取向的多晶六方纤锌矿结构;薄膜的晶粒尺寸为25～30nm。     

薄膜厚度对ZnO:Ti透明导电薄膜光电性能的影响

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出可见光透过率高、电阻率低的掺钛氧化锌(ZnO∶Ti)透明导电薄膜。SEM和XRD研究结果表明,ZnO∶Ti薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。讨论了薄膜厚度对掺钛氧化锌透明导电薄膜光学、电学性能的影响。当薄膜厚度为835nm时,薄膜具有最低电阻率3.34×10-4Ω.cm。所制备薄膜附着性能良好,在波长为500～800nm的可见光中平均透过率均超过91%,ZnO∶Ti薄膜可用作薄膜太阳电池和液晶显示器的透明电极。     

太阳电池用共掺杂ZnO透明导电薄膜的结构及性能

采用直流磁控溅射法在室温条件下制备出Al,Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜.用XRD和SEM分析和观察了薄膜的组织结构和表面形貌,着重分析了靶基距对薄膜结构和光电性能的影响.研究结果表明,制备的Al,Zr共掺杂ZnO透明导电薄膜为具有C轴择优取向、六角纤锌矿结构的多晶薄膜.靶基距对Al,Zr共掺杂Zn0透明导电薄膜的结构和...     

低温磁控溅射SnO2:Sb透明导电膜的结构与导电性能

采用射频磁控溅射法在7059玻璃衬底上低温制备出锑掺杂的氧化锡(SnO2:Sb)透明导电膜,对薄膜的结构和电学性质进行了研究。制备薄膜为多晶膜,并且保持了纯二氧化锡的金红石结构,而且具有明显的(110)择优取向。最低电阻率为2×10-3Ω·cm,载流子浓度和迁移率分别为1 65×1020cm-3和19 0cm2·v-1·s-1。     

氮氩比对AlNx薄膜微观结构与光学性质的影响

利用射频反应磁控溅射技术制备了氮化铝( AlNx)薄膜.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计分析氮氩比对AlNx相结构、表面形貌、沉积速率以及薄膜光谱透过率的影响规律.氮氩比显著影响溅射薄膜的成分和相组成,进而影响薄膜的透过率.当氮氩比小于4/156时,薄膜由金属铝组成;当氮氩比大于6/154时,薄膜由立方-AlN相组成.薄膜形貌随氮氩比例增大由粗糙不规则状的颗粒转化为均匀致密的细小颗粒,AlNx薄膜的沉积速率随之减小.光学性能测试结果表明,AlNx薄膜透过率由金属铝膜的零增加为83％,AlNx薄膜在300～2500nm波长范围内透过率较高,而在大于2500nm的近红外区透过率显著下降.     

磁控溅射有机聚合物衬底ZnO:Al透明导电膜的结构及光电性能研究

采用射频磁控溅射法在有机薄聚合物膜衬底上制备出铝掺杂的氧化锌 (ZnO :Al)透明导电膜 ,对薄膜的低温制备 (2 5～ 180℃ )、结构和光电特性进行了研究。制备薄膜为多晶膜 ,具有纯氧化锌的纤锌矿结构和 (0 0 2 )择优取向。制备薄膜在可见光区透过率达到 74 % ,最低电阻率为 8.5× 10 -4Ω·cm。     

H2O2作添加剂对SNCR脱硝工艺的影响

为了改善选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺的反应特性,以H2O2为添加剂,对SNCR过程进行了实验研究。在小型SNCR实验台上进行实验,以N2作为载气,以纯NO模拟NOx气氛,初始NO浓度为360μL/L,O2=4%,H2O=8%,NSR=1.5。通过对实验结果进行分析,得到H2O2对低温下的脱硝率有促进作用,对最大脱硝率以及最佳脱硝温度没有影响,最大脱硝率依然为80%左右,最佳脱硝温度为925℃。另外还分析了H2O2对NH3浓度、HNCO浓度、NO2浓度、N2O浓度以及N2转化率的影响及其原因。     

Cu（In,Al）Se2薄膜太阳电池

Cu(In,Al)Se2(CIAS)化合物薄膜太阳电池属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物薄膜太阳电池,由同族的Al来替代CuInSe2(CIS)中的In,及Cu(In,Ga)Se2(CIGS)中的Ga和In。具有黄铜矿结构的Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物半导体材料可作为吸收层用于光伏电池。用渗入CIS中得到具有黄铜矿结构的CIGS,并且可根据Ga/(In+Ga)调节禁带宽度提高转化效率,但Ga的掺入调节禁带宽有限。以Al替代Ga,不仅可大幅降低成本,同时由于形成CuAlSe2相的能隙为2.7eV,因此调节Al/(In+Al)的比例可更宽泛地调节Cu(In,Al)Se2(CIAS)能禁带宽度。目前CIAS制备工艺以真空镀膜方法为主,包括真空蒸镀、磁控溅射、脉冲激光等。在非真空方法中,研究者们尝试了电沉积的方法成功制得单相的CIAS吸收层薄膜,而用如丝网印刷等低成本工艺CIAS薄膜尝试还少见报导。本文详细介绍了CIAS制备方法及工艺,并提出CIAS研究的一些建议。     

活性环境空心阴极溅射特性与沉积Al2O3、ZnO掺杂和In2O3：Mo薄膜的应用（下）

透明导电氧化物薄膜,例如SnO2、ITO、ZnO,有很多应用,如建筑玻璃、汽车、显示器、光伏器件。制备掺杂氧化锌膜用射频或脉冲直流溅射陶瓷靶,它含有ZnO和2％（重量比）Al2O3,无论如何靶的代价是过高的,而能用的功率密度是有限的。最近反应磁控溅射Zn：Al靶受到关注,虽然它需电压控制和氧分压强的闭环控制以保证工作在金属／氧化物过渡模式。     

O2/CO2/H2O气氛下CO燃烧机理的分子动力学模拟研究

采用反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟方法研究了O₂/CO₂/H₂O气氛下CO的燃烧。结果表明：根据化学平衡原理,高浓度CO₂抑制CO的氧化,同时CO₂在高温下参与反应CO₂+H—→CO+OH,进一步抑制CO氧化。在较低温度条件下,较高浓度H₂O的三体效应显著,抑制了CO氧化。另一方面,在较高温度条件下,H₂O参与的H₂O+H—→H₂+OH和H₂O+O—→OH+OH反应占据其化学作用的主导地位,进而促进CO氧化。随着O₂浓度的增加,CO的氧化速度加快。     

活性环境空心阴极溅射特性与沉积Al2O3、ZnO掺杂和In2O3：Mo薄膜的应用（上）

研究了薄膜沉积方法,基于空心阴极金属溅射,在基材附近提供反应气体。工作气体和携带溅射原子通过一个狭长通道从阴极出来,这样,反应气体被阻止到达靶面。用Cu靶和脉冲电源激励,研究了阴极的基本运作。研究包括沉积率对电源、压强、气体流量和膜厚分布的依存关系,以及膜电阻率作为基材上的状态函数。用模型进行计算气体的速度分布和在腔内的压强,Al2O3膜是在氧的活性环境下溅射一个Al靶获得的,必须指出只要极少量氧气通过阴极就能氧化（中毒）靶,而外面大量氧气完全不会影响靶,在后者模式下实现了非常稳定的放电且易形成的Al2O3薄膜。利用该方法制备透明的ZnO导电膜,掺杂Al或B,达到了高沉积率,且在适当氧流量下得到了低的膜电阻率。同时,制备了高迁移率的In2O3：Mo透明导电膜,电阻率仅有1．9×10^-4Ω·cm。给出了空心阴极的比例关系、沉积效率,比较了磁控溅射和直线的活性环境空心阴极溅射。     

H2O和SO2对钙循环捕集CO2碳酸化过程协同效应的研究

采用自制恒温热重系统研究了H₂O和SO₂对钙循环捕集CO₂的协同效应,并结合吸收剂的孔径进行了机理分析。结果表明：气氛中的H₂O加速了碳酸化快速反应阶段的反应速度,改善了CaO颗粒的孔结构,从而提高了碳酸化转化率;气氛中的SO₂阻碍了CO₂的捕集,使碳酸化转化率下降,且随循环进行碳酸化转化率下降更加明显;当H₂O和SO₂协同作用于碳酸化过程时,钙循环特性受H₂O和SO₂的协同效应影响：加入0.05%体积分数的SO₂后,当H₂O体积分数从0%增加至20%时,吸收剂孔容积逐步上升,CO₂捕集能力得到改善;加入10%体积分数的H₂O后,当SO₂体积分数从0%增加至0.1%时,吸收剂孔隙堵塞更加严重,CO₂捕集能力下降,但是相较于无H_2<...     

活性环境空心阴极溅射特性与沉积Al_2O_3、ZnO掺杂和In_2O_3:Mo薄膜的应用(中)

<正>2实验结果和讨论2.1阴极和沉积特性典型空心阴极I-V特性如图2所示,HC中有铜靶块并用氩气作为工作气体。在气流量和放电电流一定时,压强越低需放电电压越高。在给定真空室压强情况下,两个不同气流量的I-V特性很接近,在一定电流下,较高的气流量电压略低一点(注:从图2看,原文"略高一点"——译者注),这是因为流量提高了HC内部的压强。影响峰值局部沉积率的主要因素是放电功率、工作气体的流量和阴极源到基材的距离。图3给出了Cu的沉积率与功率的关系,测试条件:氩固定流量为5000 sccm、压强约为38.0 Pa,用石英晶体监测器,距离3.5 cm测量沉积率。发现     

Sb2Te3薄膜的性质及光伏应用

采用真空共蒸发法在室温下沉积Sb-Te薄膜,在N2气氛中进行573K退火处理,制备出符合化学配比的Sb2Te3薄膜。将Sb2Te3薄膜用作CdTe太阳电池的背接触层,在不同温度下进行了快速退火处理,获得了效率为12.34%(Voc=805.9mV,Jsc=25.1mA/cm2,FF=0.61)的小面积太阳电池。     

硒蒸气硒化法制备CIGS薄膜的影响因子(Ⅰ)氩气流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响

采用中频交流磁控溅射方法,在Mo层上沉积了CulEnGa(cIc)预制膜.以Ar为载气,采用固态硒化法制备获得了Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)吸收层薄膜,考察了Ar流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响.采用SEM和EDS观察和分析了薄膜的表面形貌和成份,采用XRD表征了薄膜的组织结构.结果表明,在不同Ar流量下制备的CIGS薄膜均具有单一的黄铜矿相结构,薄膜具有(112)面的择优取向.随着Ar流量的增大,CIGS薄膜晶粒直径增大.当Ar流量为0.20m3/h时,薄膜的孔隙最少.当Ar流量达到0.40m3/h时,薄膜晶粒出现明显的柱状生长.当Ar流量为0.10、0.20和0.30 m3/h时,所制得的CIGS薄膜的Cu、In、Ga原子含量比,处于弱p型的理想范围.     

KCl浓度对电沉积ZnO量子点敏化太阳能电池光电性能的影响

文章采用恒电位沉积法在导电玻璃上制备了ZnO薄膜,研究了沉积液中KCl浓度对ZnO薄膜结构的影响,将制备的ZnO薄膜应用于量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的光阳极,而后分析了该太阳能电池的光电转换效率。文章还利用X射线衍射(XRD),以及扫描电子显微镜(SEM),表征ZnO薄膜的结构和形貌,以紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)表征量子点敏化前后光阳极的光吸收特性,利用电化学工作站测试不同形貌ZnO-CdS太阳能电池的光电转换特性。分析结果表明:当KCl浓度为0.075 mol/L时,ZnO薄膜呈现出均匀多孔的纳米片结构,以该ZnO薄膜为光阳极的QDSC的开路电压为0.35 V,短路电流密度为3.17 mA/cm~2,光电转换效率为0.36%;与未添加KCl的ZnO薄膜相比,多孔片状ZnO薄膜的活性位点能够与电解液充分接触,这样提高了光阳极内光生电子的注入效率,从而使太阳能电池具有更高的的光电转换效率。     

硒蒸气硒化法制备CIGS薄膜的影响因子（I）氩气流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响

采用中频交流磁控溅射方法,在Mo层上沉积了CuInGa（CIG）预制膜。以Ar为载气,采用固态硒化法制备获得了cu（In1-xGax）Se2（CIGS）吸收层薄膜,考察了Ar流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响。采用SEM和EDS观察和分析了薄膜的表面形貌和成份,采用XRD表征了薄膜的组织结构。结果表明,在不同血流量下制备的CIGS薄膜均具有单一的黄铜矿相结构,薄膜具有（112）面的择优取向。随着Ar流量的增大,CIGS薄膜晶粒直径增大。当舡流量为0．20m^3／h时,薄膜的孔隙最少。当Ar流量达到0．40m^3/h时,薄膜晶粒出现明显的柱状生长。当心流量为0．10、0．20和0．30m^3/h时,所制得的CIGS薄膜的Cu、In、Ga原子含量比,处于弱P型的理想范围。