检索结果-南通市图书馆

作者：周立福上海师范大学

学位级别：硕士

基于目前公司对员工健康和工作环境的关心，以及世界上对噪声治理的迫切需要，根据吉林石化公司乙二醇厂、污水处理厂车间噪声超标的现实问题，并结合两个厂的具体情况进行了此方案设计。本文主要是先从理论上对噪声的危害及测量进行... 详细信息

基于目前公司对员工健康和工作环境的关心，以及世界上对噪声治理的迫切需要，根据吉林石化公司乙二醇厂、污水处理厂车间噪声超标的现实问题，并结合两个厂的具体情况进行了此方案设计。本文主要是先从理论上对噪声的危害及测量进行了论述，然后根据实际情况对两个厂的噪声源进行了测量和设计，测量分析了治理前噪声强度与特性、产生的机理,找出了噪声产生的主要原因,采取了隔音板和吸声材料相结合的方式对进行治理，并且对机器的电机也采取了半封闭式的隔音板进行了治理，通过上述噪声治理措施，解决了氮压机和鼓风机厂房内噪声长期超标的实际问题。

关键词：噪声治理噪声控制氮压机厂房鼓风机厂房噪声分析

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人工湿地污水处理技术的应用研究

人工湿地污水处理技术的应用研究

作者：范钰上海师范大学

学位级别：硕士

我国作为内陆型国家,相对而言水资源十分的匮乏,而且水的污染也是十分的严重。所以说,对于目前我国的环保和发展来说,保护水资源十分重要,因此对高效、安全的污水处理技术的需求是十分迫切的,目前人工湿地污水处理技术这个新型技术,就... 详细信息

我国作为内陆型国家,相对而言水资源十分的匮乏,而且水的污染也是十分的严重。所以说,对于目前我国的环保和发展来说,保护水资源十分重要,因此对高效、安全的污水处理技术的需求是十分迫切的,目前人工湿地污水处理技术这个新型技术,就是非常切合国家和社会需求。相对于传统的工艺来说,这个技术投资相对低、中期运转费用低、耗电量十分低,而处理后出的水水质很好,效率也是十分高,这些优点十分值得期待。所谓人工湿地,一般包括水体、基质、植物、微生物、水栖动物这五个部分组成的,这个处理技术首先就是通过微生物、基本物质和水生植物实现生物、物理和化学的合作协调作用,然后通过沉淀、过滤以及进行微生物分解等对废水进行净化处理,这种方法是纯生态处理方式,一般而言会将其分为表面流、垂直流和潜流三种类型的人工湿地方式。首先,笔者对国内外人工湿地处理基础的发展和应用进行了研究和分析,然后在对A市的水污染、水资源、水处理等基础进行分析和研究,通过综合分析A市经济发展现状、水资源现状等情况,进一步验证了人工湿地污水处理对于A是的重要性以及发展过程的必要性。通过对A是实地调研,可以初步得到以下结果:(1)在每年的前三个季节中,进水过程汇中,化学需氧量的平均值为81.3毫克/升的时候,表面流湿地对CODcr、NH-N、TN、TP的平均去除率分别为31.38%、45.02%、45.9%、31.2%。(2)仍是进水过程中,746mg/L≤CODcr浓度≤84.6mg/L时候,随着浓度的变化,去除率也会发生相应的变化,当浓度超过84.6mg/L的时候,湿地对CODcr:的去除效果迅速降低;湿地生态系统对废水中氨氮含量的去除率随着水浓度的增加而逐渐降低;湿地生态系统对YN起着随着水浓度的增加而起到显著的降低态势;如果放入水量较少,湿地生态系统对总磷的消除作用随着浓度的增加而呈加强效果。(3)伴随着水温的上升,湿地生态系统对自然界中的污染物的消除效果逐渐递增。(4)植物对NH-N的去除起着重要作用。(5)随着芦苇叶片脱落至水中,湿地的溶解氧量会随着降低。

关键词：人工湿地污水处理厌氧

基于SrF2和SrAlF5的上转换发光材料的制备与研究

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基于SrF2和SrAlF5的上转换发光材料的制备与研究

作者：祝燕上海师范大学

学位级别：硕士

上转换发光材料是在长波长激发下,发出短波长的一种发光材料。它们大多属于稀土掺杂的无机材料,如Yb/Er共掺杂的YO、NaYF等。上转换发光材料在红外光激发下,能发出不同颜色的可见光。稀土离子掺杂的上转换发光材料在三维显示、光数据存... 详细信息

上转换发光材料是在长波长激发下,发出短波长的一种发光材料。它们大多属于稀土掺杂的无机材料,如Yb/Er共掺杂的YO、NaYF等。上转换发光材料在红外光激发下,能发出不同颜色的可见光。稀土离子掺杂的上转换发光材料在三维显示、光数据存储、医疗诊断、传感器、激光和光放大器等领域有着广泛的应用前景,因此在过去的几十年中被广泛的研究。本论文分别采用高温固相法制备了掺杂了Yb/Er,Yb/Tm和Tm/Er/Yb的SrF上转换发光材料,用共沉淀法制备了Mn/Er共掺杂SrAlF荧光粉,并对它们的上转换发光特性以及应用做了系统的讨论和分析。具体内容如下:用高温固相反应法制备的Yb/Er双掺杂SrF的强绿光上转换荧光粉,Yb/Tm双掺杂SrF的强蓝光上转换荧光粉,以及Tm/Er/Yb三掺杂SrF得到的强白光上转换荧光粉的观测结果。详细研究了SrF:Yb,Er,Tm在980nm激发下的发光性能。在广泛的温度范围内特意地研究了源自Er的基于绿色上转换发射的NIR激发温度感测特性。此外,通过监测980nm激光泵浦功率下的内部热量,还研究了所制备样品在光学加热的潜在应用。用共沉淀反应法制备了一系列Mn/Er共掺杂的SrAlF荧光粉。首次在980nm激光激发下获得了Er敏化的Mn的705nm上转换发射。此外,详细的研究了Mn到Er离子之间的相互能量转移机制。

关键词：上转化固相法共沉淀法 SrF2荧光粉 SrAlF5荧光粉

金属氧化物在晶硅太阳能电池表面的制备及其增效性能研究

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金属氧化物在晶硅太阳能电池表面的制备及其增效性能研究

作者：徐羿宸上海师范大学

学位级别：硕士

太阳能是取之不尽,用之不竭的,这意味着利用它对人类未来的发展至关重要,尤其是在有限的化石能源当道的今天。近几十年来,晶硅太阳能电池的光电转换效率明显提高,但其普遍应用和进一步的发展,受到高成本和复杂制造工艺的限制。近年来,... 详细信息

太阳能是取之不尽,用之不竭的,这意味着利用它对人类未来的发展至关重要,尤其是在有限的化石能源当道的今天。近几十年来,晶硅太阳能电池的光电转换效率明显提高,但其普遍应用和进一步的发展,受到高成本和复杂制造工艺的限制。近年来,对于半导体金属氧化物增效晶硅太阳能电池的研究,成为太阳能电池增效的研究热点。本文以旋涂法和快速热处理的方法为核心,在晶硅太阳能电池片表面和背面,分别沉积生长了SbO/Cd和MoO金属氧化物薄层,形成了SbO/CdO/p-Si/MoO复合电池结构。我们通过场发射扫描电子显微镜分析仪(FESEM)、X-射线粉末衍射分析仪(XRD)、X-射线光电子能谱分析(XPS)、固体紫外-可见-近红外漫反射光谱分析仪(UV-VIS-NIR)、半导体材料少数载流子寿命测量仪、四探针测试仪对薄膜结构、形貌、光学性能及少子寿命、方块电阻等方面进行表征。利用太阳光模拟器、太阳电池光谱响应/量子效率(QE)/IPCE测试系统以及电化学工作站,测试了复合电池的光电转换性能。在我们的研究中,属于宽带隙半导体的SbO和CdO的金属氧化物层在电池顶部与硅形成异质结结构,充电电子传输层,起到了载流子传输,减反射和钝化层的作用。异质结结构产生更强的内建电场,促使载流子更好地分离和传输。CdO纳米颗粒层具有粗糙的表面,这使得入射光能在表面发生多次的折射和散射。同时,SbO具有具有额的宽带隙(.44 eV)使太阳光谱的吸收被扩展到60 nm,因此更多的高能光子被吸收并转换成有用的电荷载流子。MoO是一种宽带隙(.3 eV)并具有高功函数(.3 eV)的过渡金属氧化物,它作为空穴选择层生长在电池片背面,能使背电场的电势能进一步提高,起到阻挡电子传输空穴的作用。MoO作为背电场钝化层减少了载流子在背表面的复合,进而提高效率。在我们的实验中,短路电流(30.426 mA/cm),开路电压(0.558 V),填充因子(58.67%)以及外量子效率和内量子效率方面,均可以看到明显的增加。多晶硅太阳能电池的最终转换效率,在原有的基础上提高了18.03%,实验简化了电池片的工艺条件,降低了成本。

关键词：宽带隙半导体异质结空穴传输层电子传输层晶硅太阳能电池

锑掺杂氧化锡介孔微球的制备及其气敏和光学性能研究

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锑掺杂氧化锡介孔微球的制备及其气敏和光学性能研究

作者：李宇生上海师范大学

学位级别：硕士

本论文采用了一种简单易操作的溶剂热法合成了介孔氧化锡及氧化锡锑(ATO)微球。在制备过程中,先系统研究了反应物浓度、反应溶剂及表面活性剂对氧化锡形貌的影响;在优化的反应条件下,研究了不同锑掺杂浓度对所得样品形貌、粒径、导电性... 详细信息

本论文采用了一种简单易操作的溶剂热法合成了介孔氧化锡及氧化锡锑(ATO)微球。在制备过程中,先系统研究了反应物浓度、反应溶剂及表面活性剂对氧化锡形貌的影响;在优化的反应条件下,研究了不同锑掺杂浓度对所得样品形貌、粒径、导电性、气敏性能以及光学性能的影响,并对相关的机理进行了探索。全文主要内容和结论如下:1.本章运用了一种极其简单的溶剂热法一步成功的制备出形貌规则、粒径均匀,且单分散的氧化锡介孔微球。通过场发射扫描电镜FESEM、透射电镜TEM、X射线衍射仪XRD、比表面吸附脱附BET、四探针和X光电子能谱XPS等表征手段,研究锑的掺杂浓度对氧化锡介孔微球形貌、粒径、结构及导电性的影响。研究结果表明,所制备的氧化锡锑介孔微球无杂相,单个纳米粒子粒径逐渐减小、比表面积逐渐增大、导电性增强,对甲醛的检测灵敏度也逐渐上升,在锑掺杂浓度达到10%(mol)时,制备出的粒径约为500nm的氧化锡锑介孔微球对甲醛的最低检测限度可达1ppm。2.以所研制的氧化锡锑介孔微球为隔热填料,球磨分散后制得透明隔热涂料,采用刮涂的方法制备透明隔热薄膜。研究了锑的掺杂浓度对相应薄膜样品的吸收、透过、反射、吸收边及热屏蔽能力等光学性能的影响。研究发现随着涂层厚度的增加,薄膜样品的透明度和近红外透过率逐渐降。增加涂层厚度在一定程度上有效提高热屏蔽能力,但会牺牲薄膜透明度。进一步研究了不同固含量ATO-10薄膜样品的热屏蔽性能,相比市售氟掺杂的氧化锡FTO和锡掺杂的氧化铟ITO玻璃,所制备样品展现出了显著的热屏蔽能力。通过隔热模拟实验,所研制的ATO-10(25%)薄膜样品在保证良好的采光前提下,具有低于FTO和ITO玻璃1.5-4.5℃的热阻隔效果,在建筑及汽车节能玻璃上有广阔的应用市场。

关键词：锑掺杂的氧化锡(ATO) 介孔微球甲醇溶剂热透明薄膜热屏蔽

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过饱和重结晶法用于制备纳米荧光材料

过饱和重结晶法用于制备纳米荧光材料

作者：丁杨上海师范大学

学位级别：硕士

纳米晶由于其独特的物理化学性能,在荧光探针,太阳能电池和光电器件等各个领域有着广泛且重要的应用前景。到目前为止,报道的方法大都采用高温,惰性气体保护,前躯体热注射等方法,该制备方法纳米晶产量普遍较低,而且难于工业化大规模生... 详细信息

纳米晶由于其独特的物理化学性能,在荧光探针,太阳能电池和光电器件等各个领域有着广泛且重要的应用前景。到目前为止,报道的方法大都采用高温,惰性气体保护,前躯体热注射等方法,该制备方法纳米晶产量普遍较低,而且难于工业化大规模生产。本论文采用一种新型的过饱和重结晶合成方法制备硫化镉量子点,该方法具有合成温度低、反应迅速、无需惰性气体操作便捷等优点。同时该方法还可以用于制备稀土掺杂纳米晶,所制得纳米荧光材料具有结晶性好、量子效率高等优点。本文第一部分采用过饱和重结晶合成方法成功制粒径分布窄备、发光性能好的高质量过渡金属掺杂硫化镉量子点。探讨了Sn、Sb、Ni、Mn、Cu掺杂对硫化镉量子点发光性能的影响。由于过渡金属离子的掺杂,半导体的能带发生了改变,发射光谱可从绿光到黄光、橙光、红光连续可调。探索了不同的合成温度对荧光性能的影响,当温度在一定范围增加,发射光谱进行红移,这一现象可以归结于量子尺寸效应。最后,为了探索我们制得量子点的实际运用效果,我们将制备的绿光CdS量子点和红光CdS:Cu量子点与蓝光芯片复合应用于W-LED,所制备的发光器件具有较高的发光效率值(42lm/w)以及高的显色系数(Ra=80),该数值要高于同类的报道值。本文第二部分通过类似的方法制备了一系列的稀土(Tb,Dy,Sm,Eu)掺杂的CaMoO纳米纤维,我们所得到的纳米纤维长度范围在40-70 nm,宽度2 nm左右,纳米纤维分散均匀,并且保持了良好的结晶性。然后我们通过两种稀土离子(Tb/Eu,Tb/Sm,Tb/Dy,Dy/Eu)的共掺,可以实现了光色从绿光到黄绿光、橙光、红光连续可调的性质。同时得到的纳米纤维仍然保持较好的结晶性,较强的发光强度和较高的量子效率。论证了Tb和Eu离子之间的能量传递性质。最终将该制得CaMoO:Tb,CaMoO:Eu,CaMoO:0.05Tb,Eu纳米纤维分别用于绿光、红光和白光发光器件,该器件展现较高的运行稳定性和发光效率。本文第三部分控制不同的表面活性剂添加量,制备一系列稀土掺杂的NaY(MoO)纳米晶。该类纳米晶具有可调的尺寸,均一的形貌,较强的发光效率加入不同体积的油胺,纳米晶的形貌可从点状到准方形到麦粒状可调,粒子的直径可在1-20nm范围内发生变化。我们研究了不同形貌的NaY(MoO):Eu的发光强度,我们认为不同的发光强度主要是源于不同形貌离子的结晶性和表面缺陷的影响。同时一系列Tb和Eu共掺的纳米晶也合成出来,两种离子之间的能量传递情况我们也进行的详细的表征和分析,我们将单一基质的NaY(MoO):0.05Tb,0.04Eu纳米晶用于稳定高效的白光器件(64lm/w)。该系列的稀土掺杂纳米晶材料在光电以及生物领域展现了巨大的应用前景。

关键词：量子点掺杂稀土离子纳米晶 W-LED

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碱土金属硫化物纳米晶的制备及其性质的研究

碱土金属硫化物纳米晶的制备及其性质的研究

作者：尧志凌上海师范大学

学位级别：硕士

纳米金属硫化物作为一类典型的半导体纳米材料,由于其独特的物理化学性能,在荧光探针、太阳能电池和光电器件等各个领域有着广泛且重要的应用前景。可控合成具有特定形貌、尺寸、组分及晶型的金属硫化物是实现其广泛应用的前提和基础。... 详细信息

纳米金属硫化物作为一类典型的半导体纳米材料,由于其独特的物理化学性能,在荧光探针、太阳能电池和光电器件等各个领域有着广泛且重要的应用前景。可控合成具有特定形貌、尺寸、组分及晶型的金属硫化物是实现其广泛应用的前提和基础。到目前为止,大量的实验工作致力于对IIB-VI族硫化物纳米晶(Cd S,Zn S,Cu S等)制备的研究,而对碱土金属硫化物纳米晶的探究甚少。主要原因是:根据软硬酸碱理论,碱土金属离子M2+(M=Mg,Ca,Sr,Ba)与S2-结合能力弱,给制备高质量的碱土金属硫化物纳米晶带来巨大的困难。碱土金属硫化物作为优良荧光基质材料,在生物荧光标记,光信息存储,白光LED等方面有着巨大的潜在应用,所以开发出制备高质量碱土金属硫化物纳米晶的方法是非常必要的。本文采用两种不同合成方法成功制备单分散形好,粒径分布窄的高质量碱土金属硫化物纳米晶。并且探讨了Mn2+掺杂对碱土金属硫化物纳米晶发光性能的影响。通过X-射线粉末衍射仪(XRD),透射电镜(TEM),荧光光谱仪(PL),电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)等分析仪器,表征了制备的碱土金属硫化物纳米晶的结构和性质,详细结果如下:1,采用油酸锶,硫粉分别为金属源,硫源,在碱金属离子(Li+,Na+,K+)诱导下,成功制备出不同形貌的Sr S纳米晶。我们详细探讨了碱金属离子种类和碱金属离子加入量对Sr S纳米晶形貌粒径影响,实验结果表明,分别引入不同碱金属离子(Li+,Na+,K+),我们分别成功制备出球型,凹立方块,椭球形貌的Sr S纳米晶;同时我们以K+为例,发现随着K+浓度的增加,Sr S纳米晶形貌从立方块到椭球再到纳米棒形貌的转变。我们也研究了Mn2+掺杂对对Sr S:Mn纳米晶荧光性能影响。同时我们采用了同样的方法,制备出单分散不同形貌的Ca S纳米晶,且探讨了碱金属离子的引入对Ca S:Mn荧光性能的影响。2,采用碱金属油酸盐作为金属源,十二硫醇作为硫源及表面活性剂,采用高温裂解法成功制备出Mg S,Ca S,Sr S,Ba S所有碱土金属硫化物.同时我们以Ca S,Sr S为例,探讨了十二硫醇/油胺比对纳米粒子分散性的影响。我们也研究了Mn2+,Cu+的引入对Ca S,Sr S纳米晶发光性能的影响。

关键词：碱土金属硫化物 CaS SrS 纳米晶荧光材料

半导体纳米材料增效晶硅太阳能电池及光电性能研究

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半导体纳米材料增效晶硅太阳能电池及光电性能研究

作者：夏玉胜上海师范大学

学位级别：硕士

本论文通过化学浴沉积（CBD)、连续离子吸附（SILAR)等方法的方法直接在晶硅片上生长CuO纳米阵列、CuS纳米晶/量子点以及CuO/CuS复合结构材料。并通过X-射线粉末衍射分析仪(XRD),场发射扫描电子显微镜分析仪(FESEM),固体紫外-可见-近红... 详细信息

本论文通过化学浴沉积（CBD)、连续离子吸附（SILAR)等方法的方法直接在晶硅片上生长CuO纳米阵列、CuS纳米晶/量子点以及CuO/CuS复合结构材料。并通过X-射线粉末衍射分析仪(XRD),场发射扫描电子显微镜分析仪(FESEM),固体紫外-可见-近红外漫反射光谱分析仪(UV-Vis),半导体材料少数载流子寿命测量仪，光电性能测试等手段测试材料的形貌结构、化学组成、少数载流子寿命及光电转化性能，详细结果如下：合成不同形貌、尺寸的CuO纳米阵列，将其直接沉积在晶体硅片上。CuO纳米阵列/c-Si太阳能电池在250-1250nm范围内，相对于空白晶体硅片显示出极强的光吸收和很低的反射率c-Si太阳能电池结合CuO纳米阵列后，晶体硅片表面到空气之间，能够形成阶梯折射率，从而增加了光捕获。同时，CuO纳米阵列/c-Si结构产生光学共振模型效应，使得入射光能够发生多重散射，极大的增加光了复合结构晶体硅电池对光的吸收利用。同时，P型的CuO纳米阵列沉积在晶体硅片表面后，能有形成CuO纳米阵列/c-Si异质结构并且形成内建电场，这将有利于光生电子-空穴对的有效分离，从而使得少数载流子从空白晶体硅片的5.7哗增加到复合结构的15.0哗。CuO纳米阵列/c-Si结构降低了其光学损失，同时增加了少数载流子的收集，这两方面结合从而极大提高了电池效率。实验结果显示，CuO纳米阵列/c-Si太阳能电池的短路电流，电池效率分别相对提高了10.3%和17.90、CuO纳米阵列/c-Si太阳能电池将有望超过单异质结太阳能电池的Shockley-Queisser局限性。首先在硅片生长CuS纳米晶/量子点，并对其不同形貌，尺寸等进行了较深入的研究和讨论。我们先对硅片进行预处理，即通过腐蚀的方式，使得硅片表面粗化，同时在硅的表面形成Si纳米颗粒。在此基础上，采用连续离子吸附的方法，在硅片表面沉积致密、均匀、牢固的CuS纳米晶/量子点。吸收光谱表明，当CuS纳米晶/量子点生长在硅片表面后，复合结构对光的吸收光谱范围明显变宽，且吸收强度有一定的增加。从最终的结果看，由于CuS纳米晶/量子点具有量子限制效应等特点，能够极大的将光能转化为电能。纳米CuS具有量子限域效应，使禁带宽度增大，当CuS导带与硅片导带接近时，将有利于导带间的电子传递，达到电子输送的结果。而硫化铜本身具有吸收系数高，且多重激子效应使CuS QDs能够将一个光子产生多重电子空穴对，这种多重激子可以使CuS QDs提供比硅片更多的电子，从而达到提高光电转换效率。此外，我们通过结合CuO纳米阵列的陷光结构并结合CuS纳米晶/量子点的量子效应，在硅片表面首先生长CuO纳米叶，然后再去沉积CuS纳米晶/量子点，与硅片表面N型结构形成串联的PN结异质结构，这种复合结构可以有效的分离电子空穴对，降低光生载流子的结合。而实验结果也证明，CuO/CuS复合结构电池结合了其各自单相结构电池的优点，最终的电池效率从原硅片的9.39%增加到13.0%,相对增加了38%。

关键词：氧化铜硫化铜纳米技术量子点单晶硅太阳能电池增效

晶硅太阳能电池表面Sb2Ox/Al2O3复合薄膜的制备及其增效性能研究

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晶硅太阳能电池表面Sb2Ox/Al2O3复合薄膜的制备及其增效性能研究

作者：吴圣垚上海师范大学

学位级别：硕士

晶硅太阳能电池在众多类型的太阳能电池中,是目前转换效率最高,技术最成熟的光伏器件。近年来,对于半导体纳米材料增效晶硅太阳能电池的研究成为太阳能电池增效的研究热点。本文以化学水浴法(CBD)和溶胶凝胶法(sol-gel)为核心,在晶硅太... 详细信息

晶硅太阳能电池在众多类型的太阳能电池中,是目前转换效率最高,技术最成熟的光伏器件。近年来,对于半导体纳米材料增效晶硅太阳能电池的研究成为太阳能电池增效的研究热点。本文以化学水浴法(CBD)和溶胶凝胶法(sol-gel)为核心,在晶硅太阳能电池片表面沉积生长了Sb2Ox/Al2O3纳米金属氧化物薄膜,形成了Sb2Ox/Al2O3/c-Si复合电池结构。通过场发射扫描电子显微镜分析仪(FESEM)、X-射线粉末衍射分析仪(XRD)、X-射线光电子能谱分析(XPS)、固体紫外-可见-近红外漫反射光谱分析仪(UV-VIS-NIR)、半导体材料少数载流子寿命测量仪、四探针测试仪对薄膜结构、形貌、光学性能及少子寿命、方块电阻等方面进行表征。利用太阳光模拟器、太阳电池光谱响应／量子效率(QE)/IPCE测试系统以及电化学工作站,测试了复合电池的光电转换性能。首先通过CBD法在晶硅电池片表面制备了Sb2Ox纳米膜,经过适当的温度处理,Sb2Ox与c-Si紧密结合形成异质结构。研究了不同Sb(Ac)3浓度以及表面活性剂添加量对Sb2Ox纳米膜形貌、性能的影响。测试了Sb2Ox纳米膜/c-Si复合太阳能电池的光电性能,相比于未经处理的电池片,量子效率和光电转换效率都有明显提升,利用XPS分析和电化学阻抗谱证实了Sb2Ox纳米膜中Sb5+作为电子给体,Sb3+作为电子受体,在晶硅片表面形成了类PN结结构,利用类PN结的内建电场,加速了光生载流子的传输与分离,大大减少其在表面的复合损耗。在此基础上,利用溶胶凝胶法在Sb2Ox纳米膜/c-Si复合晶硅片上沉积一层A1203薄膜,薄膜均匀性好,厚度可控。为了充分利用Sb2Ox纳米膜的优点,最大程度降低Sb2Ox纳米粒子表面缺陷多,存在氧缺陷等不利影响,我们利用Al2O3薄膜出色的表面钝化效应,减少载流子复合损失,进一步提高有效少子寿命,并且A1203薄膜具有出色的减反射效果,可以在一定程度上替代SiNx减反射涂层,简化实验条件,节约成本。

关键词：晶硅太阳能电池氧化锑氧化铝少子寿命太阳能电池增效

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用于晶硅太阳能电池增效的转光材料的研究

用于晶硅太阳能电池增效的转光材料的研究

作者：殷惠敏上海师范大学

学位级别：硕士

论文选用目前市场占有率较高的晶硅太阳能电池为研究对象,针对该种电池光电转换效率低,成本较高等问题展开研究。导致晶硅太阳能电池光电转换效低的因素(能量利用效率低,最佳光谱不般配),是我们重点关注的对象。论文计划利用下转换发光... 详细信息

论文选用目前市场占有率较高的晶硅太阳能电池为研究对象,针对该种电池光电转换效率低,成本较高等问题展开研究。导致晶硅太阳能电池光电转换效低的因素(能量利用效率低,最佳光谱不般配),是我们重点关注的对象。论文计划利用下转换发光材料将晶硅太阳能电池利用率比较低的短波长的光转换为电池响应较高的长波长光,更多利用效率较高的长波光被晶硅太阳能电池接受并利用,产生出更多的光生载流子。这就意味着晶硅太阳能电池的光能转换为电能的能力提高。整个实验方案的设计对下转换发光材料的粒径要求要比较小,基于此我们选择常用的纳米粒子制备方法-水热法,利用它较小粒径的纳米粒子能被得到。基于工业化应用的前提,我们选用较为简单的应用模型:利用EVA薄膜-太阳能电池封装常用的材料复合纳米荧光材料,将封装材料升级为具有转光性能的功能化薄膜。晶硅太阳能电池被这种薄膜封装后,一方面原来工业化过程中的生产流程没被改变,另一方面还能在原有的基础上把太阳能电池的光电转换效率进一步的提高,从理论上分析提高的相对值能保持较稳定状态。利用水热反应和熔盐煅烧分别制备了以铕和镱为中心离子的稀土有机配合物和微纳米级的YAG:Ce3+,Yb3+。选用的无机微纳米级下转换发光材料YAG:Ce3+,Yb3+在400-600nm出现激发峰(归属Ce的特征激发峰位),1030nm是近红外发光中心Yb3+离子特征发射峰位。该球形样品的粒径大约为1μm。制备出的稀土配合物相对荧光量子效率及荧光强度被对比,发现实验制备的激发峰位于200nm-400nm,发射峰位于616nm附近的苯甲酸铕具有更强的红光发射,因此被选为下转换型稀土有机配合物发光材料。利用扫描电镜测试样品的粒径和形貌,结果显示该种转光材料的粒径大约为20nm,在一定pH条件下可以制备出均匀的球形。复合薄膜器件被我们用上述两种荧光材料复合EVA薄膜得到,测试表面覆盖复合薄膜器件的改性晶硅太阳能电池的电学性能参数。晶硅太阳能电池的短路电流密度被苯甲酸铕@EVA薄膜提高大约0.93mA/cm2,提高大约0.31%的相对光电转换效率。YAG:Ce3+,Yb3+@EVA复合薄膜有大约1.45mA/cm2的晶硅电池短路电流密度提高值,光电转换效率相比改性前大约有0.51%的提高。在最佳浓度下对比复合薄膜对太阳能电池各个性能参数的提高情况可知:YAG:Ce3+,Yb3+@EVA复合薄膜较苯甲酸铕@EVA复合薄膜效果好。

关键词：下转换发光材料晶硅太阳能电池能量损失光谱失配斯托克斯位移光电转换效率