背面刻蚀对单晶硅太阳电池性能影响的研究

为了减少太阳电池载流子的背面复合,采用离子束对沉积完SiNx减反射膜后的单面扩散和双面扩散的单晶硅片背面进行刻蚀,研究了刻蚀时间对太阳电池性能的影响.采用标准的太阳电池单片测试仪测试电池性能.发现背面经离子束刻蚀后,单面扩散和双面扩散电池片的并联电阻、开路电压、填充因子和转换效率都有所提高,而串联电阻和短路电流的变化则...     

固态碳源温度对CVD法生长石墨烯薄膜影响的研究

以聚苯乙烯为固态碳源,抛光铜箔为衬底,通过改变固态碳源的温度探索了固态碳源温度对双温区化学气相沉积法生长石墨烯的影响。样品采用拉曼散射光谱、紫外-可见分光光度计和扫描电子显微镜进行了表征。结果表明,固态碳源温度的变化直接影响了气相碳源浓度,通过控制固态碳源温度,可以控制所得石墨烯的层数。固态碳源动态变温生长能够在生长的起始阶段降低石墨烯形核密度,同时打破晶粒长大时氢气刻蚀速率与石墨烯生长速率的动态平衡,可以有效地提升石墨烯的覆盖率。最终在衬底温度为1000℃条件下使用固态碳源动态变温制备了I2D/IG达到2.91,透过率为97.6%的高质量单层石墨烯薄膜。     

铝诱导过程中硅铝厚度比优化的研究

以康宁Eagle 2000玻璃为衬底,用磁控溅射法制备了不同硅铝厚度比的非晶硅/二氧化硅/铝叠层,在氩气保护下于450℃退火一定时间,制备出铝诱导多晶硅薄膜。用Raman光谱和紫外反射光谱讨论了硅铝厚度比对薄膜结晶性能的影响。结果表明,硅铝厚度比对多晶硅薄膜的结晶性能有显著影响,最佳硅铝厚度比为5∶1。     

氧化铝膜对铝诱导制备多晶硅薄膜的影响

为了考察硅铝界面氧化铝膜对铝诱导多晶硅的影响,本文用磁控溅射方法制备了界面有无氧化铝膜的硅铝复合结构。XRD测试表明两种铝诱导方法均制备了具有(111)高度择优取向的多晶硅薄膜。光学显微镜和扫描电镜照片显示,有氧化铝膜时铝诱导的多晶硅薄膜有两层,下层为大晶粒(40μm-60μm)枝晶状多晶硅,拉曼谱显示其结晶质量接近单晶,而上层膜晶粒较小,结晶质量较差。无氧化铝膜时铝诱导的多晶硅薄膜只有单层结构,其晶体结构和结晶质量都与有氧化铝膜时铝诱导的上层多晶硅薄膜相似。结果表明,硅铝界面上氧化铝的存在大大提高了铝诱导多晶硅薄膜的质量,但是另一方面也限制了铝诱导多晶硅的晶化速率。     

合成Cu_2ZnSnS_4薄膜四元共电沉积机理与退火相转变

采用循环伏安法研究了制备CZTS薄膜四元预制层的电化学沉积机理。结合XRD,SEM,EDS和Raman技术分析预制层退火的相转变机制。结果表明:溶液中Cu2+和Sn2+浓度不仅影响其本身的沉积速率,还影响溶液中其他金属元素的沉积速率,而Zn2+浓度仅影响其本身沉积速率。四元预制层的沉积以原子层外延为机理,在负电位作用下,Cu2+先转变为Cu原子沉积在衬底表面,且与衬底附近析出的S原子发生化学反应,在衬底上生成CuS,同样,SnS和ZnS也以这种方式交替沉积在衬底上。预制层二元硫化物随着退火温度的升高逐渐转变为Cu2(3)SnS3(4)和Cu2ZnSnS4。利用四元共电沉积预制层550℃退火1h合成的Cu2ZnSnS4薄膜原子比为Cu∶Zn∶Sn∶S=23.72∶12.22∶13.07∶50.99。无偏压下合成的CZTS薄膜光电流达到约6nA。     

渗注锆酸盐对AZ31镁合金疲劳裂纹扩展速率的影响

研究交变载荷作用下,在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端渗注锆酸盐的沉积行为及其对疲劳裂纹扩展速率的影响。用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)观察分析裂纹尖端的形貌和物相成分,采取贴应变片方法确定渗注锆酸盐前后应力强度因子的变化。结果表明:锆酸盐转化液能在AZ31镁合金疲劳裂纹尖端形成锆酸盐ZrxOyZnxOy覆层;渗注锆酸盐后裂纹尖端应力强度因子降低约40%,能有效增强疲劳裂纹闭合效应,降低或延滞其疲劳裂纹扩展速率。     

铜衬底上热丝CVD法低温生长石墨烯薄膜的研究

以乙炔作为碳源,抛光铜片作为衬底,采用热丝CVD法低温生长了石墨烯。通过拉曼散射光谱和紫外-可见分光光度计分析了样品的性能。结果表明,灯丝温度的提高有助于乙炔分解为对石墨烯晶粒形核生长比较有利的含碳活性基团。衬底温度的升高增强了铜衬底对石墨烯生长的催化作用。通过调整气体流量中乙炔的比例,可以有效降低石墨烯薄膜的层数。最终在乙炔浓度为2%,衬底温度为450℃的低衬底温度条件下制得了的单层石墨烯纳米晶薄膜。     

不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜与电池性能的影响

研究不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜和电池性能的影响。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱结果表明适当扩散阻挡层的引入可提高CZTSSe薄膜(112)择优取向和结晶性,还可抑制TiSe杂相的生成。CZTSSe结晶性的提高得益于扩散阻挡层表面较小的粗糙度。Cr、ZnO和TiN这3种不同阻挡层中,TiN层对TiSe杂相的抑制作用最强,用它作为扩散阻挡层制备的柔性CZTSSe薄膜结晶性最好,(112)晶面择优取向最强,电池性能最佳且转换效率相对无阻挡层电池提高了67%。     

钾掺杂对柔性CZTSSe薄膜及其太阳电池性能的影响

本文采用磁控溅射加后续硒化的方法制备柔性CZTSSe薄膜, 通过向硒化气氛中引入钾元素实现了钾的有效掺杂。研究了钾掺杂量对柔性CZTSSe薄膜和电池性能的影响。X射线衍射和Raman结果表明适量掺入钾元素可以显著提高CZTSSe薄膜的 (112) 择优取向, 增大晶粒尺寸, 但钾元素掺杂量过高时又会使晶粒尺寸变小降低薄膜结晶性。另外钾元素的掺入也会改变CZTSSe/Cd S间能带匹配情况, 少量的钾元素掺杂对CZTSSe/Cd S间导带失调值 (CBO) 影响不大, 过量掺入钾元素则会明显增大CZTSSe/Cd S间的CBO绝对值, 进而降低柔性CZTSSe太阳电池转换效率。发现钾元素掺杂量为1. 0μmol时, 所制备的柔性CZTSSe薄膜平均晶粒尺寸超过1μm, 且具有很强的 (112) 择优取向;制作的CZTSSe/Cd S具有最佳的CBO数值, 相应柔性太阳电池的最高值转换效率为3. 06%。     

金属有机物分解法制备的La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_z薄膜的磁输运特性

利用金属有机物分解法在石英衬底上制备了多晶Ｌａ０．６７Ｃａ０．３３ＭｎＯｘ薄膜。研究了薄膜输运特性及其与温度的关系,发现薄膜的金属一半导体转变温度Ｔｐ（约１７２Ｋ）远低于其居里温度（约２４７Ｋ）;在平行于膜面的ＩＴ磁场下,７７Ｋ～３０２Ｋ温度范围内,没有磁电阻（ＭＲ）峰,而是在Ｔｐ温度以下,有一定的平台,平台处ＭＲ值约为２１％～２４％,在Ｔｐ温度以上,ＭＲ随温度上升而迅速降低;在７７Ｋ温度下,薄膜具有显著的低场磁电阻效应。上述磁输运特性与载流子在晶界附近的输运行为如强的自旋相关散射和晶粒间自旋极化隧道效应等有关。在７７Ｋ温度下,还观察到了退磁效应引起的磁电阻垂直各向导性。