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oe1(光电查) - 科学论文

19 条数据
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  • 采用金属氯化物和乙酰丙酮为前驱体，利用溶胶-凝胶法制备棒状铝掺杂氧化锌粉体

    摘要： 采用金属氯化物前驱体和溶胶-凝胶技术制备了掺铝氧化锌（AZO）粉末。在1590 cm-1和1620 cm-1处观察到的红外峰表明，向金属氯化物溶液中添加乙酰丙酮后形成了金属螯合物。对AZO凝胶进行的热重-差示扫描量热分析证实了金属螯合物的形成，这表现为多个失重峰的出现以及新吸热峰的引入。将所得AZO凝胶分别在500、600和800℃下退火以研究退火温度的影响。X射线衍射和扫描电子显微镜结果表明，AZO凝胶在约600℃时发生结晶，所有样品的主要相均为六方纤锌矿结构。此外，XRD（002）峰的小幅偏移结合AZO粉末的X射线光电子能谱结果证实了ZnO粉末的成功掺杂。微米级棒状AZO粉末尺寸和形貌均匀，在800℃下仍保持稳定。

    关键词： 棒状、掺铝氧化锌、溶胶-凝胶法、金属氯化物、乙酰丙酮

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用洛伦兹模型比较铝掺杂氧化锌薄膜的光学与电学特性

    摘要： 本研究中，采用离子束共溅射法在室温下对锌(Zn)和铝(Al)金属靶材进行不同掺杂量(0至13原子%)的氧化锌(ZnO)薄膜掺铝处理。掺铝氧化锌(AZO)薄膜在紫外和近红外波段的透过率较低。通过双洛伦兹振荡器光谱椭偏仪分析各薄膜的两个低透过率区域，成功获取了其电学与光学特性。最佳AZO薄膜以1.5原子%的铝掺杂量和0.12毫托的氧分压沉积，其电阻率最低(7.8×10?? Ω·cm)，且在可见光区域具有>80%的高透过率。椭偏仪测得的自由载流子浓度与迁移率与霍尔效应测量结果存在差异，该现象源于本研究所用AZO薄膜约20纳米的小晶粒尺寸导致的晶界散射效应。

    关键词： 椭圆偏振法、晶界散射、霍尔效应、洛伦兹振荡器、掺铝氧化锌、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于光伏印刷的色可调薄膜聚合物太阳能电池设计

    摘要： 可调节色彩的薄膜聚合物太阳能电池在光伏印刷领域展现出广泛应用潜力，这对减少油墨污染和节约能源具有重要意义。本研究提出了一种利用光学微腔结构实现光伏电池色彩调节的新方法。采用掺铝氧化锌作为电子传输层材料，其高电导率使得厚度调节范围较大，意味着腔长具有广泛的调节空间，从而为光学薄膜设计实现多彩色提供了充足条件。通过传输矩阵法对器件的反射和吸收光谱进行数值研究，据此探究色彩可调节的光学原理。进一步探讨了器件光伏性能与反射颜色之间的关系，最后计算了色彩坐标和亮度值。结果表明，所设计器件的颜色能够覆盖国际照明委员会（CIE）1931 x,y色度图中较大的区域，适用于广告海报板、建筑墙面印刷等显示应用场景。

    关键词： 光学微腔、薄膜聚合物太阳能电池、掺铝氧化锌、光伏印刷、颜色可调

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 背景气体和压力对脉冲激光沉积掺铝氧化锌的影响

    摘要： 在室温下进行355纳米激光沉积掺铝氧化锌时，使用压力范围为~10?3帕至133.3帕的背景气体（O?、He或Ar）。通过光学发射光谱（OES）和飞行时间（TOF）测量研究了这些气体及压力对等离子体形成的影响。OES结果显示：O?和Ar中粒子的发射强度在~5帕以上先略微下降后呈指数增长，其中Ar的发射强度最高，O?次之，而He的发射强度较低且对背景气压依赖性弱。TOF测量表明：在约5-10帕范围内，O?和Ar压力增加时离子速度降低，He中的离子速度最高，O?与Ar中的离子速度相近。在2.6帕不同气体中沉积的薄膜样品呈非晶态，而在133.3帕沉积的样品为晶态，其形貌和光学性质随气体类型呈现差异——O?沉积样品具有高透光性，He和Ar沉积样品则含有纳米至微米级结构且透光率<50%。此外，X射线衍射检测到Zn晶粒。

    关键词： 脉冲激光沉积、背景气体、掺铝氧化锌、压力、激光等离子体、纳米结构薄膜

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用射频磁控溅射法制备(Mg, Al)共掺杂ZnO薄膜的光电性能处理与研究及其光伏应用

    摘要： 本研究采用射频磁控溅射技术，以常规固态靶材（ZnO:MgO:Al2O3，质量比10:2%）制备了高透明薄膜。在300°C和250W功率条件下，分别于0.21、0.61、0.83和1Pa的工作压强下将薄膜沉积于玻璃和硅基底上。通过X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见吸收光谱及霍尔效应测试，系统研究了工作压强对薄膜结构、光学、形貌及电学性能的影响。重点分析了薄膜的折射率、消光系数和带隙能量等光学特性，其光学带隙值通过计算吸收系数得出（范围3.921-3.655eV），该参数受工作压强影响甚微。当工作压强最低（0.21Pa）时获得的样品呈现8.8×10?2Ω·cm的最低电阻率，展现出最优光电性能。这些数据表明所制备薄膜层具备良好的光伏应用潜力。

    关键词： 工作压力，掺铝氧化锌-氧化镁粉末，射频磁控溅射，光伏应用，薄膜，固态法，光电性能

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • ZnAl2O4修饰的铝掺杂ZnO四足三维网络：微观结构、拉曼及详细温度依赖性光致发光分析

    摘要： 通过火焰传输法合成的掺铝氧化锌四足体与ZnAl2O4颗粒复合的3D网络结构，采用光学技术与形貌/结构表征相结合的方法进行了详细研究。低温光致发光(PL)测量显示光谱以紫外区近带边(NBE)复合为主，并伴随随ZnO:Al混合比例变化的宽可见光波段。对NBE区域的细致分析证实了ZnO结构的有效铝掺杂——其峰位展宽并向与铝束缚激子相关的预期能量偏移。温度及激发密度依赖的PL结果表明：宽可见光带由多个光学中心叠加贡献，其峰位取决于铝含量。参考样品中绿光波长的温度稳定性与复合材料中深能级发射随温度升高蓝移形成对比，这可能源于重叠发射中心的热猝灭差异，该假设通过时间分辨PL数据得到进一步验证（明确显示该光谱区域存在多个光学中心）。PL激发分析表明：与ZnO参考样品相比，掺铝ZnO/ZnAl2O4复合材料的发光特性不仅在深能级复合方面呈现显著变化，其材料带隙也发生改变。室温下ZnO参考样品在~3.29 eV处显示自由激子共振，而重掺杂半导体常见的伯斯坦-莫斯位移使掺铝样品的峰位移至~3.38 eV。根据观测到的能量偏移并假设抛物线型导带，估算掺铝ZnO/ZnAl2O4样品的载流子浓度约为1.82×101? cm?3。

    关键词： 掺铝氧化锌、伯斯坦-莫斯效应、四足三维网络结构、锌铝尖晶石、光致发光

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 掺铝氧化锌阳极的量子点发光二极管

    摘要： 本研究展示了一种采用无氧化铟锡（ITO）透明电极制备的混合ZnCdSeS/ZnS量子点发光二极管（QLED）器件。针对不同溅射压强下的绿色QLED阳极透明电极，采用磁控溅射法制备了铝掺杂氧化锌（AZO）?？奶秸肓ο晕⒕挡饬肯允続ZO功函数约为5.0电子伏特。通过仅空穴器件证实，溅射压强可调节AZO/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）界面。低表面粗糙度的AZO薄膜能形成优质AZO/PEDOT:PSS界面，从而增强空穴注入并改善电荷平衡。在1毫托溅射压强下优化的QLED器件，其最大电流效率、亮度和外量子效率分别可达50.75坎德拉/安培、102,500坎德拉/平方米和12.94%。

    关键词： 射频磁控溅射、掺铝氧化锌、量子发光二极管、透明电极

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 掺铝(Zn,Mg)O在纯硫化物Cu(In,Ga)S2太阳能电池中提升开路电压的应用

    摘要： 本研究发现，在纯硫化物Cu(In,Ga)S?（CIGS）太阳能电池中，通过提高铝掺杂(Zn,Mg)O（AZMO）层的导带最小值（EC），增强内建电势（Vbi），可降低活化能（Ea）观测到的界面复合。实验观察到，当Mg/(Mg+Zn)比例从0提升至0.23时，AZMO薄膜的光学带隙可从3.56 eV拓宽至3.97 eV，表明EC向真空能级移动。将Mg/(Mg+Zn)比例为0-0.23的AZMO层作为透明导电氧化物（TCO）应用于纯硫化物CIGS太阳能电池时，开路电压随Mg/(Mg+Zn)比例从0增至0.09而显著提升（从0.641 V升至0.713 V），但在Mg/(Mg+Zn)比例为0.23时回落至0.651 V。反向饱和电流密度（J?）在Mg/(Mg+Zn)比例为0.09时降至最低值9.4×10?? A/cm2（相比之下，铝掺杂ZnO（Mg/(Mg+Zn)比例为0）的J?为4.7×10?? A/cm2）。Mott-Schottky曲线显示，随着AZMO层中Mg/(Mg+Zn)比例从0增至0.23，纯硫化物CIGS太阳能电池的Vbi逐渐增强。这些结果表明，通过调控TCO层的EC可提升Vbi，最终因电场增强而降低异质界面复合。

    关键词： 掺铝氧化锌(Zn,Mg)O，黄铜矿，薄膜太阳能电池，内建电势，导带底，Cu(In,Ga)S2

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 硅层对硅异质结太阳能电池中ITO和AZO生长的影响

    摘要： 本文报道了针对硅异质结（SHJ）太阳能电池载流子选择性接触应用而设计的薄膜硅层上沉积氧化铟锡（ITO）的特性。研究发现，与沉积在氢化非晶硅薄膜（a-Si:H）上的ITO相比，沉积在氢化纳米晶硅（nc-Si:H）层上的ITO电子迁移率μe显著下降。nc-Si:H层不仅表现出比a-Si:H更高的结晶度，还具有显著增加的表面均方根粗糙度。透射电子显微镜（TEM）显示，这会促进ITO生长初期形成更小且断裂的特征结构。此外，二次离子质谱分析表明，来自薄膜硅层的氢在ITO中的渗透深度存在差异，这可能同时影响ITO和器件的钝化特性。与掺铝氧化锌（AZO）相比，我们发现AZO在nc-Si:H层上实际可能表现出更优特性。我们评估了优化器件中效率超过23%的SHJ太阳能电池内，改性ITO方阻Rsh对串联电阻Rs的影响。在设计以非晶或纳米晶层作为载流子选择性接触的太阳能电池时，应考虑这一特性。

    关键词： 二次离子质谱法（SIMS）、氧化铟锡（ITO）、串联电阻、掺铝氧化锌（AZO）、透明导电氧化物（TCO）、透射电子显微镜（TEM）、硅异质结（SHJ）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 利用调制界面纹理实现薄膜太阳能电池中的光耦合与捕获

    摘要： 提高太阳能电池效率依赖于光管理技术。这对薄膜技术尤为重要，但对硅等吸光能力较弱的半导体同样关键。以非晶硅/微晶硅叠层太阳能电池为例，其性能高度取决于前后接触面的织构结构。后接触面织构通常由前表面织构及后续吸收层生长过程形成。优化前接触面织构能增强光耦合与器件内部光捕获效果。研究通过磁控溅射制备了多种不同织构的氧化锌铝前接触层并进行后续织构蚀刻，系统评估了非晶硅/微晶硅叠层电池在光耦合与光捕获两方面的光学性能。实验证实前接触面织构与这两种光学效应存在关联——不同织构特性分别诱导产生相应效应。该发现可推广至铜铟镓硒（CIGS）或钙钛矿等所有需兼顾光管理及后续膜层生长表面改性的太阳能电池技术。采用两步蚀刻法实现的氧化锌铝前接触面调制织构，最终使硅薄膜太阳能电池的光耦合与光捕获性能提升，转换效率达到12.5%。

    关键词： 薄膜太阳能电池、光捕获、ZnO:Al（掺铝氧化锌）、前电极、光散射、表面纹理、光耦合

    更新于2025-09-16 10:30:52