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基于碳纳米管背电极的晶体硅太阳能电池

新型炭材料 2019年第3期34卷 302-306页

作者：张泽麟赵珂崔贤姚有为韦进全清华大学材料学院教育部先进成型制造重点实验室新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 清华大学深圳研究生院先进材料研究所广东深圳518055

碳纳米管(CNTs)具有优异的电学与光电性能,可用作太阳能电池的空穴传输材料。本文将CNTs薄膜置于晶体硅(c-Si)太阳能电池的背面,以取代铝背电极,构成c-Si/CNTs太阳能电池。c-Si/CNTs太阳能电池的短路电流密度可达35.5mA·cm^-2,比刷涂... 详细信息

碳纳米管(CNTs)具有优异的电学与光电性能,可用作太阳能电池的空穴传输材料。本文将CNTs薄膜置于晶体硅(c-Si)太阳能电池的背面,以取代铝背电极,构成c-Si/CNTs太阳能电池。c-Si/CNTs太阳能电池的短路电流密度可达35.5mA·cm^-2,比刷涂铝背极c-Si电池的高8%。表明CNTs具有很强的空穴收集和输运能力,可用作c-Si太阳能电池的背电极。用稀氢氟酸(HF)处理c-Si/CNTs界面,放置100h后,电池的填充因子由44.5%提高到62.6%,转换效率由7.1%提高到10.9%。

关键词：太阳能电池碳纳米管异质结晶体硅

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双壁碳纳米管的制取

科学通报 2003年第20期48卷 2116-2119页

作者：江斌韦进全慈立杰吴德海清华大学机械工程系北京100084 中国科学院物理研究所北京100080

使用浮动催化裂解法以CH4为碳源,二茂铁和硫为催化剂,制取了双壁碳纳米管,并确定了优化参数:反应温度为1200℃,蒸发温度为80℃,Ar流量标准状态下为2000 cm3/min,CH4流量标准状态下为5 cm3/min.经优化后双壁碳纳米管的纯度可以达到质量分... 详细信息

使用浮动催化裂解法以CH4为碳源,二茂铁和硫为催化剂,制取了双壁碳纳米管,并确定了优化参数:反应温度为1200℃,蒸发温度为80℃,Ar流量标准状态下为2000 cm3/min,CH4流量标准状态下为5 cm3/min.经优化后双壁碳纳米管的纯度可以达到质量分数90％以上.

关键词：双壁碳纳米管制取浮动催化裂解法纳米材料甲烷

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碳纳米管的制备与应用

清华大学学报（自然科学版） 2003年第5期43卷 577-585,589页

作者：吴德海朱宏伟张先锋李延辉韦进全李雪松郝东晖清华大学机械工程系北京100084

综述了清华大学机械工程系纳米碳材料实验室10年来在碳纳米管相关领域的研究成果。采用浮动催化法制备了多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和定向碳纳米管薄膜,针对各种产物的结构特点,研究了碳纳米管在力学、电学、复合材料、... 详细信息

综述了清华大学机械工程系纳米碳材料实验室10年来在碳纳米管相关领域的研究成果。采用浮动催化法制备了多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和定向碳纳米管薄膜,针对各种产物的结构特点,研究了碳纳米管在力学、电学、复合材料、双电层电容器、场发射、储氢和环保等方面的性能。不同类型的碳纳米管具有不同的力学、电学和吸附性能,具有潜在的应用前景。

关键词：碳纳米管制备纳米材料浮动催化法场发射储氢环境保护

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填充α-Fe碳纳米管的电磁性能研究

无机材料学报 2008年第1期23卷 23-28页

作者：吕瑞涛康飞宇韦进全顾家琳王昆林吴德海清华大学材料科学与工程系先进材料教育部重点实验室北京100084 清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

通过热解二茂铁的工艺简便地制备了填充有α-Fe纳米线的碳纳米管(记为FCNT),铁纳米线的长度在30～500nm之间.碳纳米管的保护作用可以使铁纳米线的抗氧化能力得到提高,测试了所得FCNT产物与石蜡组成的复合材料在2～18GHz频段的介电谱和磁... 详细信息

通过热解二茂铁的工艺简便地制备了填充有α-Fe纳米线的碳纳米管(记为FCNT),铁纳米线的长度在30～500nm之间.碳纳米管的保护作用可以使铁纳米线的抗氧化能力得到提高,测试了所得FCNT产物与石蜡组成的复合材料在2～18GHz频段的介电谱和磁谱,并计算和测试了其吸波性能.与普通碳纳米管相比,FCNT产物的介电常数实部和虚部均有较大提高;FCNT产物的磁导率实部也比普通碳纳米管高,但虚部值在2～13GHz频段略低;FCNT吸波涂层在频率为3.5和5.0GHz处分别有两个较强的吸收峰,其强度值分别为-3.9和-4.0dB,表明这种新型吸收剂有望在2～4GHz频段实现对电磁波的有效吸收.

关键词：碳纳米管填充磁性金属吸波材料

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复合超疏水表面制备及其上液滴运动特性研究

应用数学和力学 2014年第3期35卷 322-330页

作者：张静娴姚朝晖郝鹏飞傅承诵南豆韦进全清华大学航天航空学院北京100084 清华大学材料学院北京100084

采用光刻法制备出微米尺度的硅微方柱结构,并利用化学气相沉积的方法在其上可控地生长定向碳纳米管,由此制备出具有可控比例微纳二级结构的超疏水表面.通过扫描电子显微镜(SEM)测量和接触角、滚动角测试的方法对具有不同微纳结构比例及... 详细信息

采用光刻法制备出微米尺度的硅微方柱结构,并利用化学气相沉积的方法在其上可控地生长定向碳纳米管,由此制备出具有可控比例微纳二级结构的超疏水表面.通过扫描电子显微镜(SEM)测量和接触角、滚动角测试的方法对具有不同微纳结构比例及尺寸的表面形貌和性能进行探查和测试,对制备过程中参数的选择做出了优化处理.得到了表面性质均匀、稳定的二级结构超疏水表面.通过粒子图像测速(PIV)的方法测量在结构表面滚动液滴的内部流动形态,并与一级结构表面进行对比.分析并总结了该文中表面的疏水机理及表面微纳结构比例、形态、尺寸等因素对疏水性能的影响.

关键词：超疏水微纳二级结构 PIV(particle image velocimetry) 流动减阻

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高质量钙钛矿薄膜的绿色制取

高质量钙钛矿薄膜的绿色制取

第三届全国太阳能电池材料与器件大会

作者：曹小兵张煜垲崔贤韦进全五邑大学清华大学材料学院

近年来,钙钛矿太阳能电池的发展迅猛。小尺寸电池的最高效率已经高达25.7%,小规模的电池模块效率也已经达到20%以上。这得益于钙钛矿薄膜成分的优化、薄膜质量提升、电池结构及界面的优化等努力。目前,钙钛矿太阳能电池主要通过溶液法... 详细信息

近年来,钙钛矿太阳能电池的发展迅猛。小尺寸电池的最高效率已经高达25.7%,小规模的电池模块效率也已经达到20%以上。这得益于钙钛矿薄膜成分的优化、薄膜质量提升、电池结构及界面的优化等努力。目前,钙钛矿太阳能电池主要通过溶液法来制取。在制取钙钛矿薄膜过程中,需要大量使用各种有毒溶剂,如DMF、DMSO等。这些有机溶剂在使用过程中多数直接排入环境中,对操作者的身体健康和环境带来严重危害。如何消除这些有毒有机溶剂的影响对钙钛矿太阳能电池的工业化生产至关重要。本报告聚焦于使用绿色溶剂来制取高质量的钙钛矿薄膜。首先介绍溶剂在钙钛矿晶体生长和薄膜制取中的关键作用。溶剂出了溶解钙钛矿前驱体以外,还通常参与钙钛矿的形核反应,形成酸碱加成化合物。由于溶剂的存在,促进了钙钛矿前驱体在薄膜中的扩散,因而采用溶剂退火等工艺,可以有效促进钙钛矿晶粒的长大,提升薄膜的质量。接着,作者分别介绍采用水、TEP、PEG等绿色溶剂来制取高质量的CsPbBr3钙钛矿薄膜。研究结果表明,采用这些溶剂可以部分或者完全取代DMF等有毒有机物,由此实现了钙钛矿薄膜的绿色制取。最后,介绍一中通过高温退火工艺可获得超大晶粒的钙钛矿薄膜的方法。

关键词： CsPbBr3 钙钛矿太阳能电池绿色制取

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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碳纳米管在太阳能电池中的应用研究进展

材料导报 2009年第21期23卷 6-10页

作者：徐二阳韦进全王昆林朱宏伟清华大学机械工程系先进成型制造教育部重点实验室北京100084

碳纳米管(CNTs)由于具有独特的一维结构、良好的化学稳定性、优异的电荷传导性能以及独特的光电性能,近些年被广泛应用于太阳能电池材料。综述了CNTs在聚合物太阳能电池、染料敏化太阳能电池以及无机太阳能电池中的应用研究进展。

关键词：碳纳米管光伏性能太阳能电池

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渐变掺氮碳纳米管场的发射性能

材料热处理学报 2011年第2期32卷 1-4页

作者：徐二阳王昆林韦进全朱宏伟李祯桂许春吴德海清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

以二甲苯/吡啶为碳/氮源,二茂铁为催化剂,在800℃下,由化学气相沉积法(CVD)制得了直径为10～30 nm的掺氮碳纳米管(CNT)阵列。用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱对其形貌和结构进行了表征。发现该碳管阵列具有竹节状结构,其中的氮含量沿碳... 详细信息

以二甲苯/吡啶为碳/氮源,二茂铁为催化剂,在800℃下,由化学气相沉积法(CVD)制得了直径为10～30 nm的掺氮碳纳米管(CNT)阵列。用扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱对其形貌和结构进行了表征。发现该碳管阵列具有竹节状结构,其中的氮含量沿碳管管径方向呈渐变趋势。随着碳管中氮含量的增加,竹节长度减小。研究了阵列的场发射性能,结果表明该碳管阵列是一种优秀的场发射材料:开启场强为0.37 V/μm,阈值场强为0.9 V/μm,场增强因子为37700。

关键词：碳纳米管渐变掺氮场发射性能

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用浮动催化裂解法制取单壁碳纳米管

清华大学学报（自然科学版） 2001年第8期41卷 9-11,15页

作者：韦进全慈立杰魏秉庆徐才录梁吉吴德海清华大学机械工程系北京100084

为寻找一种可以批量制备高质量、高产率单壁碳纳米管的方法 ,对浮动催化裂解碳氢化合物法制取单壁碳纳米管进行了研究。实验采用苯为碳源 ,二茂铁为催化剂 ,氢气为载气 ,噻吩为添加剂。采用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜以及拉曼... 详细信息

为寻找一种可以批量制备高质量、高产率单壁碳纳米管的方法 ,对浮动催化裂解碳氢化合物法制取单壁碳纳米管进行了研究。实验采用苯为碳源 ,二茂铁为催化剂 ,氢气为载气 ,噻吩为添加剂。采用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜以及拉曼谱等方法对产物进行检测与评估 ,分析了参数对产物的影响。结果表明 ,裂解温度越高 ,越有利于单壁碳纳米管的生长 ;发现通过碳源和直接通入反应室的 H2 流量比为 1:2时 ,较利于单壁碳纳米管的生长。浮动催化裂解法制备出来的单壁碳纳米管直径约为 1nm,直径分布较均匀 ,并且可以半连续。

关键词：碳纳米管单壁碳纳米管浮动催化裂解法制备