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光电子技术 2003年第2期23卷 89-91,125页

作者：谢红杨修文郧阳师范高等专科学校物理系湖北丹江口市442700

采用真空热蒸发沉积技术在衬底上沉积了 WO3 薄膜 ;以金属 W粉为无机原料 ,溶胶 -凝胶技术结合浸渍镀膜方法制备出 WO3 薄膜 ,借助 SEM、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性。实验表明 :热处理使两种方法制得的薄膜致密 ,... 详细信息

采用真空热蒸发沉积技术在衬底上沉积了 WO3 薄膜 ;以金属 W粉为无机原料 ,溶胶 -凝胶技术结合浸渍镀膜方法制备出 WO3 薄膜 ,借助 SEM、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性。实验表明 :热处理使两种方法制得的薄膜致密 ,折射率增大 ,WO3 颗粒增大 ;在热处理条件相同的情况下 ,溶胶 -凝胶法制备的 WO3 薄膜折射率比热蒸镀法制备的 WO3

关键词： WO3薄膜热蒸镀法溶胶—凝胶法热处理折射率

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热蒸镀-原位反应法制备的Mo-Si-X-C(X=Al,Ti)复相陶瓷涂层的微观结构和力学性能

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中国有色金属学报 2016年第11期26卷 2326-2339页

作者：徐永龙郝安林孙威熊翔彭铮陈耘田陈招科王雅雷中南大学粉末冶金研究院长沙410083 安阳工学院安阳455000

采用热蒸镀原位反应法制备Mo-Si-X-C(X=Al,Ti)碳基陶瓷涂层。利用X射线仪、扫描电子显微镜和纳米压痕测试仪对涂层的微观结构和力学性能进行表征,研究成分及热蒸镀工艺参数对涂层的物相组成、微观结构和力学性能的影响,并揭示涂层的形... 详细信息

采用热蒸镀原位反应法制备Mo-Si-X-C(X=Al,Ti)碳基陶瓷涂层。利用X射线仪、扫描电子显微镜和纳米压痕测试仪对涂层的微观结构和力学性能进行表征,研究成分及热蒸镀工艺参数对涂层的物相组成、微观结构和力学性能的影响,并揭示涂层的形成机制。结果表明:不同组分蒸镀母料在1550℃、Ar气氛条件下,由于不同蒸气压诱发各异的扩散路径,从而使原位反应生成Mo-Si-X-C(X=Al,Ti)复相陶瓷涂层的形貌、相成分及分布明显不同。添加Ti和Al元素有利于分别生成(Ti_(0.8)Mo_(0.2)Si_2相和Mo(Si,Al)_2相,促进热蒸镀过程;随着温度的升高,基体表面Si黏性减弱,同时流动性增强,涂层中钼硅化物消失;1800℃真空环境下涂层中的SiC晶粒异常长大,破坏涂层结构,导致涂层失效。力学性能表明:同时添加Al、Ti元素,形成复杂多相界面结构的23Mo-63Si-7Ti-7Al陶瓷涂层的力学性能最优,其抗压强度达到19.584GPa,显微硬度达到1848HV及弹性模量达到255.124 GPa。

关键词：热蒸镀法原位反应法 SiC (Ti0.8Mo0.2)Si2 涂层碳基材料

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基于金属纳米粒子局域表面等离子体增强型聚合物太阳能电池的研究

基于金属纳米粒子局域表面等离子体增强型聚合物太阳能电池的研究

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作者：姚梦楠吉林大学

学位级别：硕士

聚合物太阳能电池由于具有重量轻、成本低、柔性等独特的特点而与传统的无机薄膜太阳能电池形成了激烈的竞争。在过去几年中,科研人员对聚合物太阳能电池的研究已经深入到了各个方面,其中包括电子给体和受体材料的合成,界面修饰,纳米颗... 详细信息

聚合物太阳能电池由于具有重量轻、成本低、柔性等独特的特点而与传统的无机薄膜太阳能电池形成了激烈的竞争。在过去几年中,科研人员对聚合物太阳能电池的研究已经深入到了各个方面,其中包括电子给体和受体材料的合成,界面修饰,纳米颗粒的掺杂,光捕获方法,串联结构等,这使得聚合物太阳能电池的能量转换效率已经超过了10%。然而,与无机太阳能电池相比,聚合物太阳能电池相对较低的能量转换效率则限制了其进一步的发展与应用。从聚合物太阳能电池的基本工作原理来看,其外部量子效率由内部量子效率和吸收效率的乘积来确定的。尽管许多聚合物材料具有较高的吸收系数(>105cm-1),但与具有相对较大的带隙的硅材料相比,聚合物材料仍然难以吸收足够的光以用于太阳能电池中。因此,为了达到既增强器件的光吸收又不增加聚合物太阳能电池活性层厚度的目的,产生了一种光捕获方法(或光管理)。目前,各种光捕获方法都已经得到了广泛的应用,其中包括微腔结构,光子晶体和等离子体纳米结构。在这些方法中,值得特别关注的是基于光学性质的等离子体激元纳米结构,由于其独特的可调光学共振特征而吸引了很多关注。实验中,将通过等离子体共振效应来达到提高聚合物太阳能电池的光电流、增强光吸收的目的。在本论文中,我们将通过一种热蒸镀法将Au纳米粒子掺杂到反型聚合物太阳能电池的WO阳极缓冲层中。由于Au和WO之间的表面能的差异,导致蒸镀过程中Au会经历成核,形成孤立岛状结构,金属岛状结构聚集成连续的薄膜这样一个过程。原子力显微镜形貌图表明Au形成薄膜的临界厚度为8nm,这与电流电压特性和光电子转换效率的最优性能测量结果是完全一致的。与未掺杂Au纳米粒子的器件相比,掺杂Au纳米粒子(8nm)器件的能量转换效率从4.67±0.13%显著提高到了6.63±0.17%。此外,透射光谱和稳态光致发光图谱很好的证明了器件光吸收的增强。因此,器件在光学和电学方面性能的改善都意味着利用热蒸镀方法可以进一步提高器件性能,为以后的研究提供了更多的方法和途径。在实验中,通常会将金属纳米颗粒的表面等离子体共振效应有效的应用于聚合物太阳能电池中以提高功率转换效率。然而,这样的实验探究普遍性的集中在利用单一类型的金属纳米粒子来增强仅在特定的窄波长范围内的光吸收。本文中,提出了采用热蒸镀法的表面能量诱导的双金属纳米粒子的等离子体共振,以在更宽的范围内实现光吸收的增强。实验中,通过接触角图像可以得到Ag、Au和WO之间的表面能差异,这使得Ag和Au在蒸镀过程的初始阶段会分别聚集成孤立的岛状结构而不是立即成膜,这一点在AFM图谱中也得到了清晰的证明。由于Ag(350-450nm)和Au(450-600nm)纳米粒子诱导的等离子体激元增强波长范围几乎可以覆盖活性层的整个吸收光谱,它们协同作用使得器件的能量转换效率从4.57±0.16提高到了6.55±0.12%。此外,稳态PL测试有力的说明了Ag、Au纳米粒子诱导的局域表面等离子体共振效应可以有效的提高光吸收的强度。最后,紫外光电子能谱揭示出,在缓冲层中掺杂Au和Ag纳米粒子会引起WO功函数和价带的上移,这与空穴收集能力直接相关。我们相信利用简单的热蒸镀技术的表面能诱导的双金属纳米粒子局域等离子体共振效应可以为聚合物太阳能电池的能量转换效率提高更大的发展空间。

关键词：聚合物太阳能电池局域表面等离子体共振金属纳米粒子热蒸镀法表面能

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气相辅助法制备大面积钙钛矿太阳能电池

气相辅助法制备大面积钙钛矿太阳能电池

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第五届新型太阳能电池学术研讨会

作者：程振平刘彭义谢伟广暨南大学理工学院物理系思源实验室

近几年关于钙钛矿太阳能太阳能电池的各类研究日趋成熟,对于小面积器件,最高效率已经达到22.6%(认证效率22.1%),并且在稳定方面,对于二维-三维钙钛矿太阳能电池可以在持续2500h小时的光照下保持70%以上的效率,并且还可以做在柔性基底上... 详细信息

近几年关于钙钛矿太阳能太阳能电池的各类研究日趋成熟,对于小面积器件,最高效率已经达到22.6%(认证效率22.1%),并且在稳定方面,对于二维-三维钙钛矿太阳能电池可以在持续2500h小时的光照下保持70%以上的效率,并且还可以做在柔性基底上。由此可见,对于钙钛矿太阳能电池,其极具商业化潜力。对于钙钛矿太阳能电池的商业化考虑,其中一个十分重要的因素就是考虑它的大面积制备(大于1cm),这方面的研究也是十分热门,而热蒸镀法制备是其中一种比较可取的思路。针对以上的方法,我们课题组设计了一种利用气相辅助法制备、有效面积～1cm的钙钛矿太阳能电池,其特点在于利用热蒸镀的方法先蒸镀PbI在电子传输层上,然后通过180℃,低真空环境(～10Pa)下使PbI与MAI粉末发生反应,最后生成平整致密的钙钛矿光吸收层,最终在小面积(0.045cm)下效率达到～14.9%,大面积(1cm)下效率仍然达到～10.6%;并且在不久的将来1cm器件效率有望达到15%以上,并在保持效率的情况下,尽量使钙钛矿太阳能电池的每一层都用上热蒸镀法来制备。

关键词：钙钛矿太阳能电池大面积热蒸镀法

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