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不同退火温度下氧敏CdO:ZnO六方颗粒的可控溶胶-凝胶合成
摘要: 通过溶胶-凝胶沉淀法在不同退火温度下合成了CdO:ZnO六方颗粒。X射线衍射图谱显示存在立方和纤锌矿结构的混合晶相。显微图像表明CdO:ZnO纳米复合材料颗粒呈六边形。能量色散X射线光谱映射图像显示Cd和Zn分布均匀。经550°C退火的CdO:ZnO纳米复合片在室温下电阻为0.366千欧。该纳米复合材料对氧气表现出优异的气敏响应,其中550°C退火的CdO:ZnO颗粒在200°C时气敏响应度达47%。传感器响应和恢复时间分别为43秒和45秒。该传感响应源于氧气离子在CdO:ZnO六方颗粒表面的吸附作用。
关键词: 溶胶-凝胶法,退火温度,六角形颗粒,氧传感,CdO:ZnO
更新于2025-09-16 10:30:52
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两种不同温度退火处理的尖晶石型LiZn?Fe?O?纳米颗粒的结构、光学、弹性和电学性能研究
摘要: 采用溶胶-凝胶自燃法在不同退火温度下制备了具有尖晶石结构的Li0.5ZnFe1.5O4(LiZn2Fe3O8)纳米颗粒。X射线衍射图谱与Rietveld精修证实了尖晶石结构的形成。电子显微镜形态分析显示晶粒由不同微晶组成。通过红外光谱测定弹性性能,发现弹性参数随退火温度升高而增大。带隙取决于退火温度且随粒径增大而减小。500°C退火样品的电导率根据温度范围遵循Jonscher模型或Drude模型,当退火温度升至600°C时电导率下降。交流电导率受跳跃传导机制控制。阻抗分析证实各样品均呈现单一弛豫现象,Nyquist图谱证明样品同时具有电容和电阻特性,并支持多弛豫时间的存在。
关键词: 退火温度、尖晶石、电导率、LiZn2Fe3O8、阻抗分析、带隙、弹性性能、溶胶-凝胶自燃法
更新于2025-09-16 10:30:52
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退火条件(温度、时间、升温速率和气氛)对纳米晶Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池性能的影响
摘要: 采用热注入法成功制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米颗粒,并通过纳米晶墨水旋涂沉积CZTS薄膜。本研究旨在探究退火参数(温度、时间、升温速率及气氛)对CZTS薄膜结构与光学性能的影响。利用XRD、拉曼光谱、SEM及EDX元素分布分析表明:薄膜质量与结晶度提升,元素分布均匀性改善——这是CZTS薄膜太阳能电池的关键要素。在H2S+N2气氛中退火时,CZTS薄膜的结晶度、结构及化学组成均获得显著优化,证实500℃下以10℃/分钟升温速率退火1小时的条件,是制备太阳能电池用CZTS薄膜的适宜工艺参数。
关键词: 退火温度,CZTS,Cu2ZnSnS4,退火时间,薄膜太阳能光伏,退火气氛,退火升温速率
更新于2025-09-16 10:30:52
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退火ZnS薄膜的介电和电学特性。硫系化合物中OLPT传导机制的出现
摘要: 研究了ZnS薄膜的结构、形貌、电学及介电性能随退火温度(Ta)的变化规律。本工作考察了原位沉积及不同温度退火处理的ZnS薄膜。原位沉积薄膜呈非晶态,而经Ta≥673K退火处理的薄膜呈现具有(002)择优取向的六方结构。退火处理提升了结晶质量,其中Ta=723K时效果最佳。随着退火温度从673K升至723K,晶粒尺寸从7nm增大至25nm。退火样品表面均匀致密,均方根粗糙度随温度在5-50nm范围内递增。薄膜电导率与测试频率及退火温度相关:所有ZnS薄膜在测试温区内均呈现半导体特性的直流电导,且电导率随退火温度升高持续增强直至623K。值得注意的是,ZnS薄膜在623K退火时获得最高电导率和最低激活能。对于623K和673K退火样品,其交流电导机制可通过重叠大极化子隧穿(OLPT)模型合理解释——该导电机制在硫系材料中鲜有报道。奈奎斯特图随退火温度的显著变化揭示了微观结构与电学性能的关联。阻抗分析表明623K和673K退火薄膜的弛豫过程特征明显。介电行为与极化效应相关,退火处理使介电常数提升30、介电损耗提升300。
关键词: 电学性能、介电性能、退火温度、OLPT导电机制、ZnS薄膜
更新于2025-09-16 10:30:52
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研究热退火对化学浴沉积SnO2/p-Si异质结太阳能电池光伏性能的影响
摘要: 本研究考察了退火温度对化学浴沉积(CBD)法制备的SnO2薄膜光电性能的影响。为研究退火处理对SnO2/p-Si异质结太阳能电池性能的影响,将生长在p-Si衬底上的SnO2薄膜在氩气环境中分别于200°C和400°C退火10分钟。通过SEM研究证实了Si表面均匀SnO2薄膜的生长,并采用XRD和椭偏仪测量详细分析了原始薄膜与退火薄膜的化学成分及光学特性。在带隙(3.0 eV)处观测到样品吸收系数变化范围为24×105–60×105/m。暗态和光照条件下的电流-电压特性表明200°C退火SnO2薄膜具有更优异的光伏性能。原始样品与200°C退火样品的短路电流密度、开路电压和填充因子分别为0.45 mA/cm2、5.41 mA/cm2和0.4 V、0.34 V以及13%、8%。200°C退火样品获得了4.9%的最大功率转换效率(η)。研究表明CBD法制备的SnO2薄膜在光伏应用方面具有潜力。
关键词: 光电性能、异质结太阳能电池、化学浴沉积、退火温度、二氧化锡薄膜
更新于2025-09-12 10:27:22
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退火温度对硅基MoS<sub>x</sub>薄膜太阳能电池的影响
摘要: 采用溶胶-凝胶法制备硅基二硫化钼薄膜异质结太阳能电池时,发现合适的退火温度。结果表明:随着退火温度升高,薄膜结晶度持续提高,晶粒有序度先升后降,且温度变化会影响不同价态钼的比例,从而导致电池效率改变。对比发现当温度达到500°C时,薄膜有序度提升并处于非晶向微晶相变的初始阶段,Mo??比例较大,使器件功率转换效率增至7.55%,为制备高性能二维材料太阳能电池奠定了良好基础。继续升高退火温度会导致晶间缺陷增多,薄膜整体有序度下降。此外,若能建立退火温度与二维材料层数的关系,就能控制高度结晶薄膜的形成及器件效率的提升。
关键词: 退火温度、太阳能电池、结晶、溶胶-凝胶法、硅基MoSx薄膜
更新于2025-09-12 10:27:22
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温度依赖性水合水对钙钛矿太阳能电池的影响
摘要: 近年来,水对钙钛矿太阳能电池的影响日益受到关注。学界普遍认为,适度水分会诱导水合相形成,从而增强钙钛矿的再结晶过程。然而,影响水合相形成的潜在因素仍有待探究。本研究通过控制退火温度证实,60℃是形成水合钙钛矿的最适温度。经120℃进一步退火后,所得钙钛矿薄膜结晶度提升且形貌更均匀,使器件效率超过20%。此外,研究还考察了水对不同类型钙钛矿的影响,发现水合钙钛矿的形成主要取决于钙钛矿自身的阳离子种类。本工作阐明了水合钙钛矿的形成条件,有助于制备高效钙钛矿太阳能电池。
关键词: 退火温度,钙钛矿太阳能电池,阳离子,水效应
更新于2025-09-11 14:15:04
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AIP会议论文集 [AIP出版集团 第七届应用科学与技术国际会议(ICAST 2019)- 伊拉克卡尔巴拉市(2019年3月27-28日)] 第七届应用科学与技术国际会议(ICAST 2019)- 不同温度退火热蒸发制备Cu2S薄膜的结构、形貌及光学特性
摘要: 本工作通过按适当原子量混合硫和铜元素制备Cu2S合金,随后将其置于抽真空的石英安瓿中密封,在1273K下加热五小时并自然冷却。采用热蒸发技术在10^-5毫巴真空度、25纳米/秒沉积速率条件下,于玻璃基底上制备了厚度约300纳米的Cu2S粉末薄膜。所得薄膜分别在300K、373K、473K和573K温度下进行半小时热处理。通过X射线衍射技术分析了Cu2S粉末及薄膜的结构,结果表明制备的合金具有立方结构且与标准卡片一致,而制备的薄膜呈非晶态。光学测量显示Cu2S薄膜具有直接和间接跃迁的禁带宽度(Eg opt)。禁带宽度随退火温度升高略有增加,继续升温后又回升。禁带宽度从2.55eV增至2.6eV后下降。计算了透射率及折射率(n)、消光系数(k)和介电常数(εr, εi)等光学常数,这些光学常数随退火温度先降低后回升。
关键词: 硫化亚铜薄膜、光学性能、结构形貌、热蒸发、退火温度
更新于2025-09-11 14:15:04
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氧化镍表面处理以提高倒置钙钛矿太阳能电池的效率
摘要: 诸如CH3NH3PbI3等有机-无机杂化钙钛矿因其高吸收系数、低激子结合能和长扩散长度,被视为下一代光伏材料中最具前景的候选材料之一。本研究选用NiOx作为空穴传输材料,因其金属氧化物在空气中具有优异稳定性。我们采用常规溶胶-凝胶法制备了NiOx薄膜,发现需经高温退火(500°C)才能确保钙钛矿太阳能电池(PSC)效率超过15%。低温退火(100°C)无法使前驱体材料完全转化为致密NiOx薄膜,而中温退火(300°C)制备的NiOx基PSC因电阻较大导致效率较低。值得注意的是,我们发现对300°C退火的NiOx薄膜进行紫外臭氧处理可降低器件电阻,经此处理的300°C退火NiOx使冠军器件效率达到16%。该研究实现了溶胶-凝胶法制备NiOx在高效PSC中的低温退火,这种简便的表面处理工艺有望推广至其他金属氧化物光电器件。
关键词: 钙钛矿太阳能电池、NiOx、退火温度、溶胶-凝胶法、紫外臭氧处理
更新于2025-09-11 14:15:04
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ZnO纳米棒的形貌修饰与分析及其光学特性和偏振性
摘要: 我们报道了形貌修饰对氧化锌纳米棒(NR)光学特性和偏振的影响。通过引入不同退火温度实现了ZnO纳米棒的形貌与结构调控。实验清晰观察到:随着退火温度升高,ZnO纳米棒的长度、直径增大且密度发生变化。研究发现样品呈现不同的氧空位(VO)和锌间隙原子(ZnI)浓度,这些差异源于形貌与结构的改变。结果表明,通过产生高浓度的VO和ZnI可增强ZnO纳米棒的光学吸收与偏振性能。VO和ZnI的调控促使带隙减小,并使高光学吸收与偏振特性在ZnO纳米棒中协同存在。本研究为ZnO纳米棒的形貌修饰及表征技术提供了重要见解。其优异的光学与偏振特性有望用于开发高性能多类型能量收集纳米发电机器件。
关键词: 光学特性、偏振、退火温度、氧化锌纳米棒、形貌改性
更新于2025-09-11 14:15:04