研究目的
研究溶液浓度对喷雾热解法制备的未掺杂氧化锌薄膜结构、形貌、成分及光学性能的影响，该薄膜用作光伏电池的窗口层。
研究成果
在0.2摩尔浓度下获得了具有高E2拉曼强度、合适带隙（3.28电子伏特）、乌尔巴赫能量（86毫电子伏特）和70%透光率的最佳ZnO薄膜特性，使其适用于光伏窗口层。该浓度下的薄膜呈现多晶六方纤锌矿结构且缺陷极少。
研究不足
本研究仅限于未掺杂ZnO薄膜及特定浓度范围（0.1-0.4 mol），未探索其他掺杂剂或浓度。较低的沉积温度（350°C）可能限制需要更高温度的应用。潜在优化方案包括改变其他参数，如喷雾速率或基底类型。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用喷雾热解法在玻璃基底上沉积未掺杂ZnO薄膜，溶液浓度范围为0.1至0.4 mol。研究目的是探究浓度对薄膜性能的影响，表征手段包括XRD、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计和扫描电子显微镜。
2：1至4 mol。研究目的是探究浓度对薄膜性能的影响，表征手段包括XRD、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计和扫描电子显微镜。 样本选择与数据来源：
2. 样本选择与数据来源：样本为沉积在显微镜玻璃基底上的ZnO薄膜，浓度分别为0.1、0.2、0.3和0.4 mol。数据通过指定设备进行实验测量获得。
3：3和4 mol。数据通过指定设备进行实验测量获得。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括配备CuKa1辐射的飞利浦XPert XRD系统、拉曼光谱仪、岛津UV-3101PC分光光度计和扫描电子显微镜(SEM)。材料包括醋酸锌二水合物前驱体、去离子水和玻璃基底。
4：实验流程与操作步骤：
基底加热至350°C保持15分钟。溶液以0.2 ml/min速率在1 bar压力下喷涂。沉积后，通过XRD分析结构特性，拉曼分析成分，紫外-可见光度计测试光学透过率，SEM观察形貌。
5：2 ml/min速率在1 bar压力下喷涂。沉积后，通过XRD分析结构特性，拉曼分析成分，紫外-可见光度计测试光学透过率，SEM观察形貌。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用Scherer公式计算晶粒尺寸，纹理系数计算，Tauc模型确定带隙，以及从吸收系数计算Urbach能量。
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UV-Vis spectrophotometer
Shimadzu UV-3101PC
Shimadzu
Used to measure the optical transmittance of the films in the wavelength range of 200-800 nm.
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X-ray diffraction system
Philips XPert
Philips
Used to analyze the structural properties of the thin films by measuring diffraction patterns.
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Raman spectrometer
Used to characterize the composition and crystal quality of the films through Raman spectroscopy.
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Scanning electron microscope
SEM
Used to perform morphological measurements of the deposited films.
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