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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 介孔TiO2微球的喷雾热解合成及其后改性以提高光催化活性

    摘要： 通过喷雾热解法制备了用于光催化的介孔TiO?微球。为优化其光催化性能，对TiO?进行了热处理后修饰。首先，在500、600和700°C的热解温度下合成了具有介孔结构的球形TiO?颗粒。经XRD、SEM和N?吸附表征后发现，500°C制备的样品通过后修饰具备理想的光催化性能。在亚甲基蓝降解实验中，500°C合成的介孔TiO?微球性能优于其他微球。此外，将500°C喷雾热解所得样品作为后修饰过程进行不同温度煅烧，其中350°C煅烧样品因具有最佳锐钛矿结晶度和比表面积而展现出更优的光催化活性。

    关键词： 喷雾热解、MB降解、后修饰、介孔TiO2球体

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • 利用Bi2O3/BiAl氧化物异质结构纳米线阵列作为光阴极进行水分解光电解制氢

    摘要： 迄今为止，大多数用于水分解光电化学电池的金属氧化物基光阴极都含有铜阳离子，在阴极偏压下可能被还原为金属铜，导致光阴极失活。本研究报道了一种不含铜的三元异质结构光阴极（Bi?O?/Al?Bi??O??/Al?Bi??O??纳米线），其具有窄带隙能（1.83 eV）和适合水还原制氢的导带边电位（-0.98 VRHE）。通过将光阴极的Bi:Al摩尔比调节至21:1，在模拟太阳光下0 VRHE处实现了最高光电流密度-4.85 mA cm?2。该Bi?O?/BiAl氧化物光阴极在pH 7条件下的光电流起始电位为0.57 VRHE，与硅相当。在0 VRHE下进行恒电位光电化学分解水测试显示，连续运行2小时可保持约-2 mA cm?2的稳定光电流，此时测得产氢量为696 μmol cm?2，对应法拉第效率达93%。这项工作开发了新一代无铜光阴极，并证明了BiAl氧化物在构建水分解光电化学器件中的广阔前景。

    关键词： 氧化物、太阳能、光电解池、水还原、喷雾热解、异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 前驱体溶液浓度对喷雾沉积TiO?薄膜结构、光学及湿度传感性能的影响

    摘要： 本文研究了前驱体浓度对喷雾沉积二氧化钛（TiO?）薄膜结构、光学及湿度传感性能的影响。通过向玻璃基底喷射不同浓度（0.075 M、0.1 M和0.125 M）的三氯化钛溶液成功制备了TiO?薄膜。X射线衍射（XRD）分析证实薄膜为以(101)晶面为主的多晶锐钛矿相，且随着前驱体浓度增加，晶粒尺寸增大。研究发现薄膜的微应变和位错密度随晶粒尺寸增大而降低。紫外-可见光谱显示样品的光学吸收边随前驱体浓度增加向短波方向移动。通过监测样品电阻随相对湿度的变化来评估合成材料的湿度传感性能，采用喷雾热解法以0.1 M前驱体浓度合成的材料表现出良好灵敏度，其响应时间为77.5秒，恢复时间仅为3秒。

    关键词： 电学、二氧化钛、结构、气体传感、喷雾热解

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基底温度对喷雾热解法沉积的SnS<sub>2</sub>:Cu薄膜物理性能的影响

    摘要： 本研究的主要目的是采用喷雾热解技术在玻璃基底上制备掺铜二硫化锡薄膜，并探究其特性。同时分析了基底温度对这些薄膜结构、光学及电学性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光吸收(UV-vis)对薄膜进行表征。XRD图谱显示薄膜具有多晶结构，在SnS2相的(001)晶面处出现特征峰，估算平均晶粒尺寸为5.7-7.1纳米。SEM图像表明随着基底温度从400℃升至450℃，晶粒尺寸从53纳米增大至114纳米，导致薄膜带隙呈现先增后减的趋势。而薄膜电阻则随温度升高从92.5Ω·cm降至0.174Ω·cm。光学带隙也呈现先增后减趋势，400℃、425℃和450℃对应的估算值分别为2.81eV、3.21eV和3.06eV。这些薄膜表现出n型导电性。

    关键词： 多晶，喷雾热解，薄膜

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 热解温度对高压TiO2薄膜光电性能及能量收集应用的影响

    摘要： 本研究致力于开发一种新型光催化剂以分解大部分有机污染物。通过采用雾化喷雾热解（NSP）技术，以异丙醇钛为钛前驱体，在200-500°C范围内调节基底温度，本工作提出了一种在常压条件下制备可重复性高压相TiO2的策略。分别利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、紫外-可见光谱、霍尔效应及变温电阻率测量，研究了沉积TiO2薄膜的结构、形貌、光学和电学特性。结构分析证实：高基底温度沉积的薄膜结晶为具有多晶特性和良好结晶质量的TiO2-II相；而低基底温度沉积的薄膜则观察到压力诱导的非晶相。所制薄膜表面均匀、成分均一且具有多孔特性，适用于增强型光催化应用。电学测量表明这些薄膜呈现n型导电行为，并具有可观的载流子迁移率和浓度。研究证实了高压TiO2-II相在提升光催化效率方面的应用价值。

    关键词： 光催化，亚甲基蓝，TiO2-II相，喷雾热解

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Cu?CoSnS?薄膜作为薄膜太阳能电池吸收层的合成及光学与光电分析

    摘要： 本研究对四元硫代锡酸盐Cu2CoSnS4（CCTS4）薄膜的光学及光电特性进行了表征。采用喷雾热解法制备了四种不同厚度（160 nm、230 nm、297 nm和345 nm）的多晶CCTS4薄膜。X射线衍射图谱显示所制备的CCTS4薄膜具有四方单相多晶结构。通过测定透射率和反射率数据计算了CCTS4薄膜的线性光学参数。CCTS4薄膜的吸收系数高达10^5 cm?1量级，且随着薄膜厚度增加，其带隙从1.41 eV降至1.12 eV?；谖障凳菁扑懔薈CTS4薄膜的光电导率和乌尔巴赫能量。此外，反映非线性光学特性的非线性折射率n2和三阶非线性光学极化率χ(3)均随薄膜厚度增加而增强。

    关键词： 光电性能、薄膜、光学性能、Cu2CoSnS4、喷雾热解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过化学技术制备的Cd2SnO4/CdS/Cu2O/Ag太阳能电池

    摘要： 首次研究了Cd2SnO4/CdS/Cu2O/Ag异质结在太阳能电池中的应用。该异质结构通过化学技术在玻璃基底上制备：i) 采用溶胶-凝胶法沉积作为透明导电氧化物的Cd2SnO4；ii) 通过化学浴沉积制备作为n型层的CdS；iii) 利用喷雾热解法制备作为p型层的Cu2O。Cd2SnO4和CdS层的厚度分别为290 nm和135 nm。研究采用不同厚度的Cu2O（τ=135、185、220、350和800 nm）来探究该参数对电池性能的影响，当τ=220 nm时获得最佳光伏参数：开路电压VOC=346 mV，短路电流密度JSC=1.57 mA/cm2，填充因子FF=33.4%，转换效率η=0.18%。外量子效率显示在低于Cu2O和CdS带隙的能量值处仍能产生电流。

    关键词： Cu2O/CdS、化学技术、太阳能电池、量子效率、喷雾热解

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于薄膜太阳能电池的喷雾热解沉积CuSbS2吸收层

    摘要： 采用金属氯化物水溶液通过喷雾热解法制备CuSbS2薄膜，并进行后续硫化处理。系统研究了CuSbS2的结构、化学、光学及电学特性，以及不同硫化温度对薄膜的影响。采用两步硫化法：第一步低温硫化促使沉积薄膜与硫蒸气充分饱和；第二步高温硫化促进CuSbS2的形成与结晶。其中第二步硫化温度对器件级CuSbS2薄膜的形成至关重要。随着硫化温度升高，Sb2S3等杂质减少且CuSbS2结晶度提升。当温度达到400°C时，杂质完全消失并获得相纯度高、结晶良好的CuSbS2薄膜。若硫化温度超过400°C，CuSbS2会逐渐转变为Cu3SbS4。在400°C下获得的最佳带隙为1.53 eV的p型CuSbS2薄膜，在可见光波段吸收系数大于10? cm?1。首次研究了CuSbS2的电导率温度依赖性：当测量温度高于140K时，其电导以带间传导和最近邻跳跃(NNH)为主；低于140K时则以变程跳跃(VRH)为主导。最终基于喷涂法制备的CuSbS2吸收层薄膜太阳能电池实现了0.34%的最高光电转换效率。

    关键词： 硫化，CuSbS2，薄膜太阳能电池，喷雾热解，电导率

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 硫合金化对水热喷雾热解法制备的Cu(In,Ga)(S,Se)?太阳能电池的影响

    摘要： 我们采用低成本且适合大面积沉积的水性喷雾法制备了铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池。为将该喷涂薄膜用作电池光吸收层，进行了后续硫硒化处理。通过该工艺，成功制备出硫合金比例从S/(S+Se)=0(S-0.0)到S/(S+Se)=0.4(S-0.4)的多种CIGSSe薄膜，并以此制备了CIGSSe太阳能电池。研究发现，随着硫合金化程度提升至S-0.3，电池光电转换效率持续提高，其中S-0.3合金吸收层的电池效率达到最佳值10.89%。对比研究表明，S-0.3电池效率提升源于硫合金化带来的开路电压升高和填充因子改善。此外，导纳谱分析显示S-0.3合金吸收层中深能级缺陷密度有所发展，但实际观测到缺陷密度反而降低。本文详细讨论了相关表征与分析结果。

    关键词： 带隙调控、喷雾热解、硫合金化、铜铟镓硒硫（CIGSSe）、太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 锌（Zn）前驱体对太阳能电池用氧化锌薄膜微结构、光学及电学性能的协同效应

    摘要： 氧化锌（ZnO）纳米颗粒凭借其独特的特性——易于合成、高选择性和增强的细胞毒性，正逐渐成为现代应用中重要的候选材料。在本研究中，我们系统地探究了制备条件对氧化锌（ZnO）薄膜的形貌、结构、光学和电学性能的影响。研究发现，锌前驱体的变化会导致晶粒结构的生长，这种变化与锌前驱体介质的改变有关。通过无损的X射线衍射（XRD）分析证实了六方纤锌矿结构ZnO的存在。扫描电子显微镜（SEM）显示，纳米晶粒岛开始成核，形成高度应力、均匀且大致致密的ZnO晶粒结构，这些结构构成了无裂纹的薄膜。所制备的ZnO薄膜由微米和纳米晶粒结构组成。电学性能测量表明，随着所制备ZnO薄膜的锌前驱体溶液的变化，平均电阻率降低。紫外 - 可见光谱显示，ZnO薄膜的光学吸收光谱在可见光区域（即80%）具有最大透射率。此类薄膜特性对于太阳光谱非常重要。研究发现，锌前驱体溶液的变化会影响ZnO薄膜的透射特性。本研究强调了制备可能用于太阳能电池应用的ZnO薄膜的一种环保、低成本且简便的方法。

    关键词： 喷雾热解、晶粒结构、氧化锌、平面结构

    更新于2025-09-16 10:30:52