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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC)- 室温制备的透明Cu-Zn-S纳米复合材料作为CdTe光伏器件中的空穴传输材料
摘要: 在此,我们报道了采用连续离子层吸附反应(SILAR)法制备的室温加工Cu-Zn-S三元薄膜,该薄膜作为碲化镉(CdTe)太阳能电池中的背接触空穴传输层。这些Cu-Zn-S薄膜在可见光区域具有透明性,晶粒致密且电导率高。X射线衍射(XRD)测量显示沉积态Cu-Zn-S薄膜具有结晶特性。与仅使用金(Au)背接触相比,将Cu-Zn-S纳米复合材料作为CdTe器件中的背接触缓冲层,使器件性能从平均9.8%(10.4%)提升至平均12.4%(12.7%),其效果与热蒸镀的铜/金(Cu/Au)背接触相当。温度依赖的电流-电压特性表明,与仅使用Au和Cu/Au背接触相比,其背势垒高度降低。
关键词: 连续离子层吸附反应法(SILAR)、铜锌硫(Cu - Zn - S)、背接触层、空穴传输层(HTL)、太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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金属掺杂剂对碘化亚铜(I)纳米棒状结构性能的影响
摘要: 向任何材料中添加作为掺杂剂的杂质会影响该材料的性质,其中掺杂剂会调节材料的光学和结构特性。通过连续离子层吸附与反应(SILAR)技术成功合成了掺杂铝(Al)、铅(Pb)和锌(Zn)(作为金属掺杂剂)的碘化亚铜(CuI)薄膜,并分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计和恒电位仪研究了其形貌、结构、光学和电化学性能。SEM图像显示沉积的CuI薄膜呈纳米棒状结构,XRD结果证实薄膜具有面心立方结构的晶态特性。光学结果表明,在波长增加时吸光度值逐渐降低,而未掺杂CuI薄膜的光学带隙能从2.47eV分别降至掺铝、掺铅和掺锌CuI薄膜的1.90eV、1.75eV和1.8eV。未掺杂CuI薄膜的消光系数值也高于金属掺杂CuI薄膜。在2 mV/s扫描速率下,掺锌薄膜表现出最大的比电容116 F g?1。
关键词: 带隙能量、金属掺杂剂、碘化亚铜、连续离子层吸附反应法、比电容
更新于2025-09-24 03:51:53
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CdTe、CdSe和CdS量子点敏化太阳能电池的光伏性能研究(量子点尺寸相近)
摘要: 采用尺寸相近的CdTe、CdSe和CdS量子点作为光敏剂制备了量子点敏化太阳能电池(QDSSC)。通过吸收光谱、XRD和TEM研究了其光学与结构特性。研究发现,额外添加ZnS缓冲层可提升电池效率。未处理时CdTe、CdSe和CdS敏化QDSSC的效率值分别为0.22%、0.25%和0.20%;经SILAR循环ZnS处理后,三种量子点敏化电池的效率分别提升至1.41%、1.98%和0.94%。通过分析三种量子点样品中载流子有效质量差异及载流子寿命差异,解释了电池效率及其他光伏参数的不同。研究发现CdSe对ZnS的吸附性显著高于CdTe或CdS量子点,且ZnS缓冲层能有效减少电子背散射,从而提升三种量子点太阳能电池的效率。
关键词: 连续离子层吸附反应法,量子点,量子点敏化太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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表面改性对SILAR法沉积CdS量子点敏化水热合成二氧化钛纳米结构的影响
摘要: 在本研究中,通过改进的水热法在柔性钛金属箔上制备了二氧化钛纳米片-纳米棒结构。采用连续离子层吸附反应(SILAR)法用硫化镉量子点对该二氧化钛纳米片-纳米棒进行敏化处理。通过三乙醇胺(TEA)调控二氧化钛表面电荷,以实现表面硫化镉颗粒的最大负载量。采用XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)和能谱分析(EDX)对样品进行表征,证实TEA改性可增强硫化镉量子点在二氧化钛表面的沉积。通过亚甲基蓝降解实验研究了可见光光催化性能,结果表明:采用TEA调控的SILAR循环使光催化性能较未使用TEA时提升约4倍。后续通过光致发光研究分析了光催化反应中生成的羟基自由基。
关键词: SILAR(连续离子层吸附反应法)、光催化、三乙醇胺、硫化镉量子点、二氧化钛纳米棒
更新于2025-09-12 10:27:22
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Ag2S量子点敏化CdSe光电极的制备及其光电性能
摘要: 通过电沉积法制备了排列整齐的类麦秆状CdSe纳米棒阵列,并采用连续离子层吸附与反应(SILAR)法用Ag2S量子点(QDs)对其进行敏化。五层连续Ag2S QDs与CdSe结合时展现出36.88 mA/cm2的最大短路光电流密度。与TiO2基光电极相比,经Ag2S QDs修饰的类麦秆状CdSe纳米棒阵列表现出更优的光电化学(PEC)性能。PEC性能提升的主要原因是采用窄带隙半导体CdSe替代传统宽带隙氧化物作为Ag2S QDs的敏化基底。此外,通过XRD、紫外-可见吸收光谱、场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、能谱仪(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学阻抗谱(EIS)等分析技术对合成纳米复合材料进行了表征。结果表明Ag2S QDs在CdSe光电极表面生长良好,同时CdSe光电极的PEC性能也得到提升。
关键词: 连续离子层吸附反应法、硫化银、硒化镉、薄膜、量子点
更新于2025-09-11 14:15:04
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超声辅助连续离子层吸附与反应法合成的Cu2O立方体敏化TiO2纳米管阵列用于增强光电化学性能
摘要: 本文采用超声辅助连续离子层吸附与反应(SILAR)法,在TiO?纳米管阵列表面沉积了具有高光电化学活性的Cu?O立方体。通过XPS和SEM对元素组成及形貌进行了表征。TiO? NTs/Cu?O展现出优异的光电转换性能及有机染料与Cr(VI)的光电催化(PEC)去除能力。结果表明:SILAR沉积循环次数显著影响可见光响应及PEC特性,经6次SILAR循环制备的TiO? NTs/Cu?O(6)具有最优性能——可见光光电流达1.08 mA/cm2,可见光光电压为-0.044 V/cm2,对MO(77.62%)、RhB(61.83%)和MB(98.30%)的太阳能PEC降解效率,以及Cr(VI)的PEC还原效率(97.16%)均达到最高值。由于光电流化学性能显著提升,该TiO? NTs/Cu?O光电极在太阳能电池和废水处理领域具有应用前景。
关键词: 光催化剂、二氧化钛纳米管阵列、氧化亚铜立方体、连续离子层吸附反应法、光电流
更新于2025-09-09 09:28:46
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浸涂法制备的合成BiOI的角度依赖性及其对光伏性能的影响
摘要: 一项关于角度效应对改进连续离子层吸附与反应(SILAR)法合成BiOI薄膜及其作为p型半导体在太阳能电池构建中应用的研究已开展。本工作通过引入BiOI合成过程中的角度倾斜,显示出其对BiOI薄膜厚度的影响。我们发现较厚的薄膜具有更大的片状形貌,这通过FESEM图像得以展示。同时,随着SILAR过程进行,角度从90°降至50°时,拉曼光谱中Bi-I内伸缩模式(Eg)增强,可见光区BiOI峰值吸光度提高,XRD图谱中其晶体强度增大。尽管我们的BiOI薄膜相比先前研究表现出更好的短路电流密度(Jsc),但随着角度减小导致更大片状簇中BiOI生长加剧,其光伏参数略有下降。
关键词: 角度依赖性、浸渍提拉法、光伏性能、碘氧化铋、连续离子层吸附反应法
更新于2025-09-04 15:30:14