研究目的
研究采用过滤真空电弧(FVA)法制备的类金刚石碳(DLC)薄膜的结构、光学及物理特性,旨在将其应用于染料敏化太阳能电池(DSSCs)的减反射涂层以提高电池性能。
研究成果
采用FVAS方法制备的DLC薄膜随着厚度增加,其结构、光学及物理性能均得到改善。这些改进归因于沉积过程中高能离子轰击导致薄膜中sp3键含量升高。该薄膜作为染料敏化太阳能电池(DSSCs)减反射涂层的应用显示出提升电池效率的潜力,其中100纳米厚度的DLC薄膜表现出最佳性能。
研究不足
该研究聚焦于类金刚石薄膜的特性及其在染料敏化太阳能电池中作为减反射涂层的应用。研究局限性包括薄膜制备的特定条件及所探究的薄膜厚度范围。潜在优化方向涉及沉积工艺与薄膜特性,以进一步提升染料敏化太阳能电池的性能。
1:实验设计与方法选择:
采用石墨靶材的过滤真空电弧系统(FVAS)制备类金刚石薄膜(DLC),并研究其结构、光学及物理特性。
2:样品选择与数据来源:
在硅基和玻璃基底上制备不同厚度的DLC薄膜,通过分析其性能评估作为染料敏化太阳能电池(DSSC)减反射涂层的适用性。
3:实验设备与材料清单:
石墨靶材过滤真空电弧系统、拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、椭偏仪、纳米压痕仪、纳米划痕测试仪、太阳光模拟器。
4:实验流程与操作步骤:
在特定工艺条件(本底真空、工作气压、氩气流量、偏压、镀膜温度)下沉积DLC薄膜,随后采用多种技术分析薄膜特性。
5:数据分析方法:
通过实验数据分析薄膜的结构、光学及物理特性及其对DSSC性能的影响。
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