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li掺杂对铜锌锡硫硒太阳电池的影响研究

电源技术 2024年第5期48卷 949-953页

作者：申绪男张超黄洪昌中电科蓝天科技股份有限公司天津300384 中国电子科技集团公司第十八研究所天津300384

开展了基于二甲基亚砜溶剂体系的溶胶凝胶法制备铜锌锡硫硒薄膜中掺杂li的相关研究。对不同li掺杂量的CZTSSe薄膜分别进行了表截面形貌、晶体结构、成分比例测试,结果表明:在CZTSSe薄膜中掺杂li可以提升薄膜的结晶质量,且随着li掺杂量... 详细信息

开展了基于二甲基亚砜溶剂体系的溶胶凝胶法制备铜锌锡硫硒薄膜中掺杂li的相关研究。对不同li掺杂量的CZTSSe薄膜分别进行了表截面形貌、晶体结构、成分比例测试,结果表明:在CZTSSe薄膜中掺杂li可以提升薄膜的结晶质量,且随着li掺杂量的增加,结晶质量变好。分析原因为,高温硒化过程中形成的li_(2)Se相辅助生长改善了薄膜的结晶质量,抑制了ZnCu和SnCu等施主能级缺陷生成。但是,同样发现在li/Cu摩尔比为1%~10%之间存在阈值,过量的li并不能进入晶格而富集在晶界处。对不同li掺杂的CZTSSe薄膜进行太阳电池的制备,结果表明li/Cu为1%的太阳电池具有最高的转换效率,达到8.5%。

关键词：铜锌锡硫硒 li掺杂 li_(2)Se相太阳电池

li掺杂α-Bi_(2)O_(3)电子结构和光电性质的第一性原理研究

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中北大学学报（自然科学版） 2023年第5期44卷 503-509页

作者：马一涵张文清陈长鹏杨蕾武汉理工大学理学院湖北武汉430070 武汉理工大学材料基因工程中心湖北武汉430070

α-Bi_(2)O_(3)是一种新型光催化材料,则改善α-Bi_(2)O_(3)在可见光范围内的光吸收率,对其在污水处理和环境治理方面的应用具有重要意义。本文采用第一性原理密度泛函理论对li掺杂α-Bi_(2)O_(3)的晶体结构、电子结构、光学性质进行了... 详细信息

α-Bi_(2)O_(3)是一种新型光催化材料,则改善α-Bi_(2)O_(3)在可见光范围内的光吸收率,对其在污水处理和环境治理方面的应用具有重要意义。本文采用第一性原理密度泛函理论对li掺杂α-Bi_(2)O_(3)的晶体结构、电子结构、光学性质进行了计算研究。结果表明,li掺杂α-Bi_(2)O_(3)的体系结构较为稳定,有较小的结构变形。本征α-Bi_(2)O_(3)是带隙值为2.85eV的间接带隙半导体,li掺杂后由于li 2s态电子的影响,促使价带能级杂化,体系禁带宽度减小为1.131 eV,导带下方出现了杂质能级,便于电子跃迁,降低氧化还原反应所需光子能量,提高光催化效率。li掺杂使α-Bi_(2)O_(3)对可见光的吸收范围由400.00nm~478.76nm延伸至400.00nm~800.00nm,拓宽了α-Bi_(2)O_(3)的可见光吸收范围,吸收边界发生红移。研究结果阐明了li掺杂α-Bi_(2)O_(3)光催化性能得到提高的理论原因,为li掺杂α-Bi_(2)O_(3)在光催化领域中的应用提供了理论基础。

关键词： li掺杂 α-Bi_(2)O_(3) 第一性原理电子结构光学性质晶体结构

li^(+)掺杂提升高钠P2-Na_(0.85)Mn_(2/3)Ni_(1/3)O_(2)正极材料的电化学性能

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功能材料 2022年第6期53卷 6230-6236页

作者：曹博王辉吕鑫王娟西安建筑科技大学机电工程学院西安710055 西安市清洁能源重点实验室西安710055 陕西省纳米材料与技术重点实验室西安710055 航天推进技术研究院西安710100

P2型层状氧化物正极材料在充放电过程中容易产生Na^(+)/空位有序性和P2到O2/OP4相位转变,导致多个充放电平台。低钠P2型层状氧化物在深度脱钠时容易造成材料结构不稳定,限制了可逆容量。这些缺陷造成P2型层状氧化物正极材料倍率性差和... 详细信息

P2型层状氧化物正极材料在充放电过程中容易产生Na^(+)/空位有序性和P2到O2/OP4相位转变,导致多个充放电平台。低钠P2型层状氧化物在深度脱钠时容易造成材料结构不稳定,限制了可逆容量。这些缺陷造成P2型层状氧化物正极材料倍率性差和容量快速衰减。为了抑制Na^(+)/空位有序性和相位转变,采用溶剂热法结合li^(+)掺杂(0,0.05%,0.1%,0.15%摩尔分数)制备出了无多个电压平台和无相位转变的P2型Na_(0.85)Mn_(0.6)Ni_(0.3)li_(01)O_(2)(NMNL-0.1)层状氧化物正极材料。NMNL-0.1正极材料在2 C电流密度下进行200次循环后的容量保持率为83%,而未掺杂锂的P2型Na_(0.85)Mn_(2/3)Ni_(1/3)O_(2)(NMN)样品的容量保持率为30%。在20 C电流密度下NMNL-0.1正极材料的放电比容量为62.5 mAh·g^(-1)。循环伏安曲线(CV)和电化学阻抗谱(EIS)结果表明,掺杂li后的NMNL-0.1正极材料充放电曲线平滑且Na^(+)扩散率提高。

关键词：钠离子电池层状氧化物正极材料 li掺杂循环稳定性

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锂掺杂对氧化铜薄膜光电性能的影响

光学与光电技术 2024年

作者：向玉春朱建雷刘晓静陕西科技大学咸阳职业技术学院

通过脉冲激光沉积的方法在玻璃衬底上制备li掺杂的CuO薄膜，并研究了li掺杂对CuO薄膜结构及性能的影响。li掺杂浓度从0wt%增加到2wt%时CuO薄膜的结晶性变好，再由2wt%增加到3wt%时结晶性变差；在掺杂了li之后载流子浓度提高了至少三个... 详细信息

通过脉冲激光沉积的方法在玻璃衬底上制备li掺杂的CuO薄膜，并研究了li掺杂对CuO薄膜结构及性能的影响。li掺杂浓度从0wt%增加到2wt%时CuO薄膜的结晶性变好，再由2wt%增加到3wt%时结晶性变差；在掺杂了li之后载流子浓度提高了至少三个数量级，并且呈现出先增大后减小的趋势，迁移率的变化正好与之相反。当掺杂浓度为2wt%时，载流子浓度达到最大，为1.10×1019cm-3，电阻率低至76 Ω·cm。这主要是由于不同浓度li掺杂时，li原子进入CuO不同的晶格位置造成的。

关键词：氧化铜脉冲激光沉积 li掺杂导电类型电阻率

li掺杂氧化物薄膜晶体管制备及其光电性能研究

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Li掺杂氧化物薄膜晶体管制备及其光电性能研究

作者：雷明洲吉林建筑大学

学位级别：硕士

近年来,薄膜晶体管(TFT)在显示领域作为开关件和驱动器元件被广泛应用。非晶氧化物半导体(AOS)是一种前景十分广阔的新型TFT材料,短时间内在显示应用方面取得了明显进展。相较于传统的非晶硅材料,AOS材料具备无晶界,界面陷阱和散射中心... 详细信息

近年来,薄膜晶体管(TFT)在显示领域作为开关件和驱动器元件被广泛应用。非晶氧化物半导体(AOS)是一种前景十分广阔的新型TFT材料,短时间内在显示应用方面取得了明显进展。相较于传统的非晶硅材料,AOS材料具备无晶界,界面陷阱和散射中心,且可以低温大面积沉积等优势,为AOS材料的电子性能提供了全方位的提升,而且对薄膜无序程度不造成任何影响。此外,AOS材料还可以用于制造高透明度和高迁移率的薄膜晶体管。鉴于该材料不存在晶界的限制,以上所有特点使得AOS薄膜晶体管成为柔性电子领域等许多新兴领域中的关键研究方向。目前,商用的第五代IGZO TFT具有很好的静态特性和长期可靠性,并且迁移率可达15 cm/Vs,但仍然无法满足下一代更高分辨率,更高响应度的显示器件的需求,并且器件中含有毒性的稀有金属In,Ga元素。因此迫切需要找到更合适的氧化物材料作为TFT的有源层。将拥有相似电子结构且含量丰富的Sn代替In,有助于薄膜晶体管的大规模应用。而通过掺入碱性金属li则可以有效增加载流子浓度,从而提高器件迁移率。且li-O键结合能比较高,有助于抑制氧空位,提高器件稳定性。但目前对于li掺杂ZTO TFTs的研究相对较少,li掺杂对于器件整体电学性能的影响有待去研究,现有研究中的单层li掺杂ZTO TFTs性能提升有限。本论文针对上述问题展开一系列的研究,并对TFT的光电性能进行了初探。本论文第三章首先对磁控溅射ZTO TFTs器件的适当Sn价态进行研究,通过Sn与Zn O共溅射制备了不同的ZTO TFTs。通过改变Sn的溅射功率,调节ZTO薄膜中不同Sn价态,证明了Sn在ZTO薄膜中有多种存在方式,Sn,Sn和Sn间隙。实验研究表明最佳比例的Sn对于器件性能的提升有着显著作用。第四章的主要内容是在ZTO TFTs的基础上通过磁控溅射掺杂li元素,研究li掺杂对于ZTO TFTs的影响。运用XPS技术证明了li的确掺入了薄膜之中,通过电学性能分析表明li的掺入有效改善了薄膜的质量,提高了器件的迁移率。最后第五章中为了进一步提高器件性能,设计制备了双有源层薄膜晶体管。将载流子浓度高的有源层放在最下层,载流子浓度低的有源层放在最上层,上下形成互补,以提高器件迁移率。为了使两层有源层晶格匹配,上下两层都选用了li-ZTO薄膜,经过实验研究找到了一组匹配的双有源层结构。为了进一步优化器件性能,通过改变下层薄膜的溅射时间来调节下层薄膜的厚度,进而实现器件迁移率的提高。在逐渐降低溅射时间的实验中发现了薄膜质量与溅射时间的联系。分析研究表明在溅射时间为4 min时,薄膜的M-O键的结合度最高,器件性能也是最好的,其迁移率达到了18cm/Vs。

关键词： li掺杂锌锡氧薄膜薄膜晶体管双有源层结构 Sn价态分析

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li掺杂二氧化钛抗菌材料的表征及抗菌性

东北大学学报（自然科学版） 2020年第1期41卷 55-61页

作者：时代杨合薛向欣王梅东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 沈阳职业技术学院机械工程学院辽宁沈阳110004

通过溶胶-凝胶法(Sol-gel)进行金属li离子掺杂TiO 2抗菌剂的制备,采用大肠杆菌(ATCC 25922)为实验菌种,对掺杂锂源、掺杂量、表面活性剂、焙烧温度等因素对材料抗菌性能的影响进行探究,并讨论了该抗菌材料的抗菌机理.应用X射线衍射(XRD... 详细信息

通过溶胶-凝胶法(Sol-gel)进行金属li离子掺杂TiO 2抗菌剂的制备,采用大肠杆菌(ATCC 25922)为实验菌种,对掺杂锂源、掺杂量、表面活性剂、焙烧温度等因素对材料抗菌性能的影响进行探究,并讨论了该抗菌材料的抗菌机理.应用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)等测试手段对样品的基本形貌、物相结构及光吸收特性进行表征,通过调整制备过程中各影响因素,得到li掺杂TiO 2抗菌材料的最优反应条件.实验得出,li掺杂TiO 2纳米抗菌材料对大肠杆菌的抗菌率达到99.5%以上,其抑菌环直径达到2.6 cm.该抗菌材料通过抑制抗菌剂的晶粒长大和拓展光响应范围等方法增进抗菌剂的光催化性能.

关键词：抗菌性能二氧化钛 li掺杂锂源掺杂量表面活性剂焙烧温度

li掺杂对AB_5型稀土贮氢合金相结构和电化学性能的影响

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中国有色金属学报 2005年第9期15卷 1471-1475页

作者：唐有根王勇曹泽华申建斌卢周广黄伯云中南大学化学化工学院长沙410083 中南大学粉末冶金研究院长沙410083

采用粉末烧结法,制备了一系列掺杂li的AB5型稀土贮氢合金,并研究了li掺杂量对贮氢合金MlNi3.55Mn0.40Al0.30Co0.70lix相结构和电化学性能影响.结果表明:随li掺杂量的增加,合金的晶胞参数c、c/a和晶胞体积V也随之增大;适量li(x≤0.20)掺... 详细信息

采用粉末烧结法,制备了一系列掺杂li的AB5型稀土贮氢合金,并研究了li掺杂量对贮氢合金MlNi3.55Mn0.40Al0.30Co0.70lix相结构和电化学性能影响.结果表明:随li掺杂量的增加,合金的晶胞参数c、c/a和晶胞体积V也随之增大;适量li(x≤0.20)掺杂对合金的电化学容量有所提高,MlNi3.55 Mn0.40 Al0.30 Co0.70 li0.20合金的0.2C放电容量达到273.53 mA·h/g;掺杂li能改善合金的高倍率放电性能,当li的含量为0.20～0.30时,合金的高倍率放电性能最好;掺杂li能不同程度地提高贮氢合金的充放电循环稳定性,当x=0.20时,其循环性能最好,MlNi3.55Mn0.40Al0.30Co0.70li0.20合金200次循环的电容与最大电容的比率(S200)达86.2%,但当li掺杂量大于0.50时,合金的循环性能反而下降.

关键词：贮氢合金 li掺杂粉末烧结电化学性能相结构

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li掺杂ZnO系统的电子结构和光学性质

发光学报 2014年第12期35卷 1455-1458页

作者：史秀洋苏希玉王梅曲阜师范大学物理工程学院山东曲阜273165

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了li掺杂Zn O系统的电子结构和光学性质。结果表明,随着掺杂浓度的增大,带隙线性增大,吸收边蓝移。由于杂质吸收,掺杂系统在可见光区附近产生了新的吸收峰,适度掺杂可以提高可见光的吸收率,... 详细信息

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了li掺杂Zn O系统的电子结构和光学性质。结果表明,随着掺杂浓度的增大,带隙线性增大,吸收边蓝移。由于杂质吸收,掺杂系统在可见光区附近产生了新的吸收峰,适度掺杂可以提高可见光的吸收率,改善系统的光催化特性。

关键词： ZnO li掺杂电子结构光学性质第一性原理

li掺杂α-BiO电子结构和光电性质的第一性原理研究

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中北大学学报(自然科学版) 2023年 503-509页

作者：马一涵张文清陈长鹏杨蕾武汉理工大学材料基因工程中心武汉理工大学理学院

α-Bi2O3是一种新型光催化材料,则改善α-Bi2O3在可见光范围内的光吸收率,对其在污水处理和环境治理方面的应用具有重要意义。本文采用第一性原理密度泛函理论对li掺杂α-Bi2O3的晶体结构、电子结构、光学性质进行了计算研究。结果表明,... 详细信息

α-Bi2O3是一种新型光催化材料,则改善α-Bi2O3在可见光范围内的光吸收率,对其在污水处理和环境治理方面的应用具有重要意义。本文采用第一性原理密度泛函理论对li掺杂α-Bi2O3的晶体结构、电子结构、光学性质进行了计算研究。结果表明, li掺杂α-Bi2O3的体系结构较为稳定,有较小的结构变形。本征α-Bi2O3是带隙值为2.85 eV的间接带隙半导体, li掺杂后由于li 2s态电子的影响,促使价带能级杂化,体系禁带宽度减小为1.131 eV,导带下方出现了杂质能级,便于电子跃迁,降低氧化还原反应所需光子能量,提高光催化效率。li掺杂使α-Bi2O3对可见光的吸收范围由400.00 nm～478.76 nm延伸至400.00 nm～800.00 nm,拓宽了α-Bi2O3的可见光吸收范围,吸收边界发生红移。研究结果阐明了li掺杂α-Bi2O3光催化性能得到提高的理论原因,为li掺杂α-Bi2O3在光催化领域中的应用提供了理论基础。

关键词： li掺杂 α-Bi O 第一性原理电子结构光学性质晶体结构