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利用可行的雾化喷雾热解法分析铜掺杂浓度对PbS薄膜太阳能电池制备的影响
摘要: 本报告分析了通过可行的雾化喷雾技术制备的PbS薄膜中铜掺杂浓度(%)的影响。铜掺杂百分比以2%为步长从0%增至8%。X射线衍射研究表明,薄膜具有多晶特性并呈现简单立方晶体结构。随着铜掺杂浓度增加,计算得出的晶粒尺寸从55纳米变化至41纳米。SEM/AFM研究显示立方形晶粒覆盖了整个薄膜表面,且晶粒形状随铜掺杂浓度升高而改变。当铜掺杂浓度从0%提升至6%时,带隙从1.61电子伏特增大至2.10电子伏特。光致发光光谱检测到575纳米处的近带边发射峰,其强度有所增强?;舳вΣ饬勘砻魉票傅腜bS薄膜具有p型导电特性。对于6%铜掺杂的PbS薄膜,其电阻率和载流子浓度值分别为0.73×103 Ω·cm和6.04×1013 cm?3。采用6%铜掺杂PbS薄膜构建的太阳能电池结构FTO/n-CdS/p-Cu:PbS的效率约为0.68%。
关键词: X射线衍射、光致发光光谱、霍尔效应测量、原子力显微镜/扫描电子显微镜、铜掺杂硫化铅薄膜
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于雾化喷雾法制备硫化铅(PbS)薄膜异质结(FTO/CdS/PbS/Ag)太阳能电池及其表征
摘要: 本研究采用简易喷雾法制备PbS薄膜,重点研究了其关键特性。X射线衍射结构分析表明沉积的PbS薄膜具有立方晶系多晶结构。不同摩尔浓度下获得的晶粒尺寸在41至55纳米之间变化。扫描电镜形貌分析显示制备的PbS薄膜表面晶粒分布均匀。测得带隙值随摩尔浓度变化从1.8电子伏特降至1.51电子伏特。光致发光强度在约580纳米处较强,这与近带边发射相关?;舳вΦ缪Р馐灾な邓票∧ぞ哂衟型导电性,沉积薄膜的电阻率和载流子浓度分别为2.92×103 Ω·cm和4.83×1013 cm?3。此外,研究者制备了FTO/n-CdS/p-PbS/Ag结构异质结太阳能电池,其转换效率约为0.39%。
关键词: 扫描电子显微镜,硫化铅,异质结器件,霍尔效应,光致发光
更新于2025-11-21 11:18:25
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硫甘油和甲醇(TGM)包覆的纳米晶SnxCd1?xS薄膜的合成及其光学与结构特性研究
摘要: 采用水合氯化亚锡(SnCl?·2H?O)、无水醋酸镉((CH?COO)?Cd·2H?O)和硫脲(CS(NH?)?)分别作为锡、镉和硫离子源,在水介质中以1:1比例的巯基甘油与甲醇为封端剂,制备了纳米结构CdS(nCdS)及三元Sn?Cd???S薄膜。当锡掺杂浓度较低(0-2%)时薄膜厚度急剧减小,而在(2-3%)及5%锡掺杂时厚度增加。研究了锡浓度变化对纳米颗粒光学性能、光致发光及结构特性的影响。紫外-可见-近红外光谱透射测量显示:3%和5%锡掺杂样品在450-800nm波长范围内透光率超过80%。纳米CdS薄膜的直接光学带隙值为2.91eV,该值随锡掺杂浓度变化而降低。光电导增益可忽略不计。观察到nCdS在430nm短波发射峰强度随(2-5%)锡含量增加而减弱。X射线衍射图谱与选区电子衍射图谱证实形成了纳米晶六方相CdSnS。扫描电镜与透射电镜测量表明CdSnS薄膜粒径均小于20nm。
关键词: 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光、光学研究、X射线衍射(XRD)
更新于2025-11-21 11:18:25
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共沉淀法合成ZnO纳米粒子的表征及抗菌活性
摘要: 目的:本研究考察了氧化锌(ZnO)纳米粒子对革兰氏阴性菌(大肠杆菌和普通变形杆菌)及革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和变异链球菌)的抗菌活性。 方法:采用共沉淀法以硫酸锌和氢氧化钠为前驱体合成ZnO纳米粒子,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Visible)及扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDX)进行表征。分别采用琼脂孔扩散法和液体稀释法测定纳米粒子对两类细菌的抗菌活性及最小抑菌浓度。 结果:X射线衍射测得ZnO纳米粒子平均晶粒尺寸为35 nm。FTIR光谱显示450 cm?1和603 cm?1处存在ZnO特征伸缩振动峰。紫外-可见光谱测得光学吸收峰位于383 nm。SEM观察显示纳米粒子呈球形形貌??咕笛楸砻鳎?0 mg/ml浓度下,大肠杆菌抑菌圈直径最大(32±0.20 mm),其次为普通变形杆菌(30±0.45 mm)。 结论:与革兰氏阳性菌相比,氧化锌纳米粒子对革兰氏阴性菌表现出更显著的抗菌活性。
关键词: 能谱仪(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)、显微红外光谱(MIC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-VISIBLE spectroscopy)、X射线衍射(XRD)、氧化锌纳米颗粒(ZnO nanoparticles)
更新于2025-11-21 11:18:25
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基于显微图像分析的三维打印表面色彩还原精度提升
摘要: 全彩3D打印技术是制造具有优质表面特性的智能定制彩色物体的强大工艺,但较差的表面色彩优化方法是其商业化的主要阻碍因素。因此,本文探究了微观结构与色彩再现之间的关联,进而提出基于显微图像分析的色彩优化评估与预测方法。实验模型分为采用ProJet 860 3D打印机打印的24色色板与4色立方体,随后按预设参数进行浸渍处理,最终通过分光光度计测量并采用数字显微镜与扫描电子显微镜观察。结果表明:经后处理的样品呈现更高饱和度与更小色差(ΔE);相同颜色表面的亮度随浸渍后表面粗糙度增加而提升;此外,降低表面粗糙度、浸渍填充表面孔隙及增强涂层透明度能有效提高色彩再现精度(该结论可通过实测数据验证)。最终优化了样品不同面定位误差导致的色差,黑色立方体的ΔE值从8.12降至0.82——该差异已超出人眼识别范围。
关键词: 结构表征、浸渍工艺、扫描电子显微镜、图像分析、颜色优化、全彩打印
更新于2025-11-21 11:18:25
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激光干涉晶化非晶态FeSiB薄带的微观结构与性能
摘要: 研究了采用120 mJ脉冲能量和可变连续脉冲数的Q开关脉冲Nd:YAG激光干涉加热对非晶态Fe80Si11B9合金显微组织和磁性能的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行显微组织分析,并辅以穆斯堡尔谱学结果及磁性能测量(振动样品磁强计)。处理后在非晶基体中形成了直径约10微米的周期性分布结晶微区。磁化测量表明,铸态带材和激光辐照样品均为软磁材料。结果表明,对应激光改性区域的点状结构呈现垂直磁各向异性。
关键词: 激光干涉加热、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、FeSiB非晶合金、磁性能
更新于2025-11-14 17:04:02
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不同相对空气湿度和紫外A辐射条件下稻草的降解行为
摘要: 本研究中,秸秆在三种相对空气湿度(RH)水平(90%、60%或30%)之一下持续降解150天,以评估湿度对秸秆生物降解的影响。此外,秸秆经紫外线(UV)-A照射+90% RH处理180天,以评价光降解与生物降解的相互作用。30%和60% RH对秸秆降解的影响不明显。90% RH和UV-A+90% RH处理下的秸秆质量损失分别为18.5%和39.1%。BIOLOG分析表明,丝状真菌在秸秆生物降解中起主要作用。热重分析显示,UV-A+90% RH处理倾向于提高最大热解速率并降低初始热解温度。与90% RH相比,红外光谱分析显示UV-A+90% RH处理的功能团(如–CH、–C=O和苯环结构)明显减少。通过扫描电子显微镜观察到UV-A+90% RH处理初期和末期的秸秆降解细菌。结果表明湿度对丝状真菌介导的秸秆生物降解程度具有重要影响。在高UV-A辐照和高湿度条件下,光降解与生物降解的共同作用可加速秸秆降解。
关键词: 相对空气湿度、生物降解、热重分析、光降解、紫外线A照射、BIOLOG系统、扫描电子显微镜、衰减全反射傅里叶变换红外光谱
更新于2025-09-23 15:23:52
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多组分PbO-Al?O?-TeO?-GeO?-SiO?玻璃陶瓷中钴离子的表征、光学及发光特性
摘要: 通过熔融淬火工艺结合热处理制备了掺杂CoO(含量介于0至1.0摩尔%)的玻璃陶瓷,其组成为PbO-Al?O?-TeO?-GeO?-SiO?。采用XRD、SEM、EDS和DTA等技术对样品进行表征,并进行了常规光谱研究(包括光学吸收、光致发光、FTIR和拉曼光谱)。该玻璃陶瓷的光学吸收光谱呈现两个主要吸收带:约594 nm处的主吸收带,以及以约1455 nm为中心的多重峰吸收带,分别对应四面体配位Co2?离子的?A?(?F)→?T?(?P)和?A?(?F)→?T?(?F)跃迁;此外在约532 nm和643 nm处还存在两个弱吸收带,分别为八面体配位Co2?和Co3?离子的特征。通过Tanabe-Sugano图计算了Co2?离子的晶体场分裂参数Dq、Racah参数B/C及电子云扩展比β。光致发光光谱显示在628 nm和870 nm处存在两个宽发射带,分别源于Co2?离子的四面体?T?(?P)→?A?(?F)和?T?(?P)→?T?(?F)跃迁。FTIR与拉曼光谱揭示了玻璃陶瓷基质中硅酸盐、锗酸盐、PbO?、PbO?、AlO?、TeO?、TeO?及Co3?-O振动产生的多种不对称/对称振动谱带。研究表明:当CoO含量较低时,钴离子主要占据玻璃网络的八面体位点;而随着成核剂CoO浓度增至1.0摩尔%,四面体配位Co2?离子比例上升,导致玻璃网络解聚程度降低,进而随成核剂浓度增加提升材料刚性。实验表明掺杂1.0摩尔% CoO的玻璃陶瓷适用于绝缘器件及光子器件。
关键词: 光致发光、拉曼光谱、X射线衍射、多组分玻璃陶瓷、扫描电子显微镜、光学吸收、钴离子
更新于2025-09-23 15:23:52
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燃烧法合成的β辐照NaBaBO3磷光体的表征与热释光行为
摘要: 采用燃烧法合成了NaBaBO3基质材料。为优化材料性能,研究了600至1000°C烧结温度的影响。发现烧结温度和保温时间对纯NaBaBO3材料具有显著影响。分别采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术确认物相形成并观察制备粉体材料的表面形貌。在不同β剂量下研究了NaBaBO3的热释光行为,样品在约175°C峰温处呈现分辨良好的热释光发光峰,且相应热释光强度随β剂量增加而增强,但热释光发光峰随β剂量水平升高略有向低温区偏移。这是首次关于NaBaBO3基质磷光体的热释光报道。通过峰形(PS)法和CGCD软件估算了热释光动力学参数,NaBaBO3热释光曲线包含多个陷阱并呈现二级动力学特征。还利用能级模型探讨了可能的热释光机制。所得结果可为剂量学领域中NaBaBO3本征特性研究提供有价值参考。
关键词: TLanal软件、X射线衍射、峰形法、NaBaBO3、热释光、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用离子束测量研究真空电弧放电法在不同基板上沉积的TiN薄膜
摘要: 采用真空电弧放电系统在不同基底上沉积了氮化钛薄膜。通过弹性背散射(EBS)和核反应分析(NRA)等同步离子束分析技术,对制备的TiN薄膜进行了成分分析和厚度测量。实验条件经过优化以避免不同核反应产物峰值的重叠,特别是与离子束和完全不同基底中轻元素相互作用相关的峰值。同时采用飞行时间弹性反冲检测分析(TOF-ERDA)、配备能量色散X射线分析(EDX)的扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)等独立互补测量方法,验证了EBS和NRA测量获得的实验结果。结果表明,所有制备的TiN薄膜N/Ti比约为1,且杂质元素含量较低。
关键词: 离子束辅助沉积、氮化钛薄膜、X射线衍射、衬底、扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱、真空电弧放电
更新于2025-09-23 15:23:52