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《AIP会议论文集》[作者 第三届汽车创新与绿色能源汽车国际会议论文集:AIGEV 2018——马来西亚关丹(2018年7月25-26日)] - 作为太阳能电池有前途的材料和缓冲层的In2S3薄膜的化学浴沉积
摘要: 铜(I)和铟薄膜通过化学浴沉积法(CBD)获得。采用X射线光电子能谱(XPS)重点研究了它们的元素组成和微观结构。通过扫描电子显微镜(SEM)测定了薄膜表面微观结构随反应浴温度和成分的变化情况。
关键词: 化学浴沉积、太阳能电池、薄膜、缓冲层、硫化铟(In?S?)
更新于2025-11-21 11:20:48
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以β-In2S3量子点为可见光光催化剂实现偶氮染料中萘磺酸基团缺陷辅助对称断裂
摘要: 用于合成偶氮染料颜料、橡胶加工化学品和药品的萘磺酸是一种会污染水体的致癌物质。本研究报道了可见光驱动下甲基橙染料中萘磺酸基团的对称裂解及其转化为中间化合物的过程。这些中间产物进一步降解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、水和氯等无机离子。采用β-In2S3量子点作为光催化剂,在可见光照射下实现了染料的完全降解。在均匀沉淀过程中,β-In2S3量子点(约9纳米)自组装形成具有高比表面积的微花结构(约50纳米)。这些量子点展现出尺寸依赖性的F2g、Eg和Ag1拉曼活性模态,其峰值分别位于~150 cm?1(In-In伸缩模态)、219 cm?1(In-S弯曲模态)和300 cm?1,对应立方相β-In2S3的振动模式。立方相β-In2S3量子点在可见光照射下具有光活性并能释放强氧化性OH·自由基。它们在紫外区(~380 nm)呈现强带间发射,并在电磁波谱的蓝光(~484 nm)、绿光(~580 nm)和红光(~600 nm)区域表现出宽频带缺陷发射。通过调节样品中In/S比例,可控制这些源于硫空位、铟间隙和氧掺杂的缺陷能带发射强度。这些缺陷增强了可见光吸收系数并提升了立方相β-In2S3量子点的光催化效率。因此,采用低In/S比例(1:1)、低用量20毫克且最短照射时间30分钟的立方β-In2S3量子点,实现了偶氮染料的缺陷辅助完全(100%)光降解。该光催化剂在30分钟可见光照射下可重复使用4次。立方β-In2S3量子点-微花结构是一种高效环保的光催化剂,即使在极低浓度下,通过直接日照30分钟也能消除染料污染水体的毒性。
关键词: 硫化铟,缺陷发射,光催化,水处理
更新于2025-11-19 16:56:42
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硫化铟/氧化锌复合薄膜的合成及其光催化活性
摘要: 采用刮涂法结合低温沉淀-回流工艺成功合成了硫化铟与氧化锌(In2S3-ZnO)复合薄膜,其中In2S3的质量分数在0-70 wt.%范围内调控。多种分析技术获得的物相表征结果显示:XRD图谱呈现立方相β-In2S3与纤锌矿结构ZnO的良好结晶性;35% In2S3-ZnO样品的TEM照片显示微小ZnO颗粒嵌入β-In2S3基体中。结果表明所制备材料具有优异的立方相β-In2S3结晶性。复合薄膜在可见光区出现显著吸附峰且光学带隙变窄,证实其具备可见光驱动光催化潜力。在可见光照射下对罗丹明B的光催化降解研究表明:所有In2S3-ZnO复合催化剂薄膜的降解性能均明显优于纯ZnO和纯In2S3,其中35 wt.% In2S3-ZnO薄膜展现出最优活性——在4小时可见光照射下实现69.5%的降解率。
关键词: 氧化锌、β-硫化铟、复合薄膜、罗丹明B
更新于2025-09-23 15:22:29
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采用薄硫化铟层对Cu(In,Ga)Se2光伏吸收体进行表面钝化
摘要: 本研究展示了采用薄层In2S3对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)光伏吸收层进行表面钝化及其对器件性能的影响。通过常规硒化金属前驱体法(两步法)和三步共蒸发法制备了两种具有不同表面粗糙度的CIGS样品,用于确定In2S3表面钝化对CIGS表面粗糙度的影响,从而最小化CIGS与缓冲层界面的复合。在裸衬底、钼涂层衬底及玻璃/钼/CIGS样品上,通过化学浴沉积法制备了三种缓冲层(即单层In2S3、单层CdS以及In2S3/CdS双层)。采用XRD、拉曼和紫外-可见-近红外技术分析了所制备缓冲层的相形成与特性。当采用In2S3钝化时,两步法制备的CIGS太阳能电池的功率转换效率显著提升(从6.97%增至9.89%),三步法制备的CIGS电池效率略有提高(从10.1%增至11.0%)。此外,经In2S3表面钝化的两步法和三步法CIGS器件在400-550 nm波长范围内均表现出较高的量子效率。因此,In2S3表面钝化可提升CIGS器件的性能。
关键词: 黄铜矿,表面钝化,硫化铟,混合缓冲层,铜铟镓硒,双缓冲层
更新于2025-09-19 17:13:59
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应变工程与光学调控相结合实现高灵敏度In2S3光电探测器
摘要: 非层状二维材料具有引人入胜的特性,拓展了二维材料库的应用范围,并在下一代光电子器件领域展现出巨大潜力。然而,由于原子级薄层结构产生的表面悬键和弱光吸收效应,其光电灵敏度仍受限。本研究通过应变工程与光学调控相结合,制备出超灵敏二维In?S?光电探测器。通过引入SiO?纳米光栅阵列构建具有应变形貌的二维In?S?,该形貌诱导电荷局域化并形成背靠背内建电场阵列,有效抑制暗电流并分离光生载流子。同时,SiO?纳米光栅阵列实现光管理并提升光捕获效率。由此器件展现出3.2 pA的超低暗电流及高达1.7×10?的信噪比,特别实现了1810 A/W的卓越光电响应度、2.09×101? Jones的优异探测率以及0.41 ms的快速响应速度。本研究为光电子应用中光子/电子特性协同调控提供了有效方案。
关键词: 应变工程、二氧化硅纳米光栅、硫化铟、光学调控、光电探测器、二维材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过优化铜铟镓硒(CIGS)吸收层带隙和缓冲层提升太阳能电池性能
摘要: 过去几年中,基于铜铟镓硒(CIGS)的太阳能电池创下了22.6%的最高转换效率纪录。这一结果表明CIGS吸收层非常适合薄膜太阳能电池。CIGS最突出的特性是其吸收层带隙可在1.06电子伏特至1.7电子伏特间调节(具体取决于镓含量比例),该特性使其能最佳匹配太阳光谱。本研究采用太阳能电池电容模拟器(SCAPS)分析了吸收层带隙的影响,发现1.39电子伏特的最优带隙可实现24.288%的最高转换效率。为制备无镉CIGS薄膜太阳能电池,本研究用In2S3替代CdS缓冲层,结果表明In2S3是能保持电池性能的理想替代材料。
关键词: 无镉铜铟镓硒太阳能电池,带隙,硫化铟,SCAPS软件
更新于2025-09-16 10:30:52
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将高效的<i>β</i>-In<sub>2</sub>S<sub>3</sub>薄膜作为窗口材料整合到CdTe光伏器件中
摘要: 摘要:多晶薄膜硫化镉(CdS)曾作为窗口材料广泛应用于光伏太阳能电池。其理想的带隙宽度(2.45电子伏特)、低电阻率及电子亲和能使其成为光伏工程领域最常用的材料;然而现今亟需开发具有类似性能的无镉替代材料。β-硫化铟(β-In2S3)展现出适用于碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、铜铟硒(CIS)及铜锌锡硫(CZTS)太阳能电池的物理特性。本研究采用化学浴沉积法制备β-In2S3薄膜,并通过不同条件进行热处理,系统研究了其结构、光学、形貌及电学性能,最终获得高效无镉窗口层并成功应用于CdTe太阳能电池。本文对实验结果进行了讨论。
关键词: 硫化铟,新型窗口材料,镉还原太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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花状b-In2S3微粒的溶剂热合成与表征
摘要: 通过乙酰丙酮-水溶剂混合体系采用溶剂热法成功合成了花状β-In2S3颗粒。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和反射光谱对产物进行了表征。X射线衍射分析证实形成了立方相β-In2S3。扫描电镜微观结构研究表明,颗粒尺寸随反应时间延长而增大。由反射光谱测得的光学带隙值范围为2.34-2.49 eV。
关键词: 微观结构、溶剂热合成、光学性能、β-硫化铟、乙酰丙酮-水溶剂体系
更新于2025-09-04 15:30:14