磁控溅射Ge薄膜的结晶特性研究

采用直流磁控溅射技术制备了不同衬底温度下的Ge单层膜,XRD分析结果表明,当衬底温度低于350℃时Ge膜为非晶结构,高于400℃时开始结晶.并研究了不同尺寸Ge颗粒的Ramah散射谱特征,与晶体Ge的散射谱相比,观察到纳米Ge颗粒Raman散射谱的峰位红移与峰形宽化现象;并根据Raman谱的红移量计算了纳米Ge晶粒的平均尺寸,采用声子限域理论较好地解释了实验结果.     

离子束溅射生长非晶Si薄膜的研究

用离子束溅射法制备了不同衬底温度的非晶硅(a-Si)薄膜,用双四探针法测量了不同温度下的电阻率,用喇曼散射及原子力显微镜表征了薄膜显微结构.结果发现随着衬底温度的升高,薄膜的电阻率逐渐增大,衬底温度为室温的a-Si薄膜质量较好且从其表面形貌可观察到少量Si晶粒的存在.     

化学水浴法制备薄膜太阳电池缓冲层材料的研究进展

从各反应条件对薄膜生长及其性能影响的角度,对CdS缓冲层的制备工艺进行了评述,并对新型无镉缓冲层的研究进展给予了重点介绍。最后展望了薄膜太阳电池缓冲层材料的发展方向,并指出了其发展应用中需要解决的问题。     

化学气相运输法制备正交黑磷

黑磷(Black phosphorus, BP)以其优异而独特的物理化学性质在能源储存与转换、微纳器件、光/电催化和生物医药等领域展现出良好的应用前景。高质量正交BP前体制备是实现二维BP和零维BP量子点应用的关键。本工作采用无温度梯度的化学气相运输(CVT)法研究了矿化剂组分和比例对BP生长的影响。结果表明, 只有锡(或铅)和碘共存且比例合适时才能制备得到正交BP; 生长BP所需的锡碘质量比w(Sn/I₂)范围较宽, 当w(Sn/I₂)=0.47时制得的BP尺寸为1.2 cm, 且产率高、晶体质量较优。结合BP的成核生长机理可知, 锡和碘都对BP的成核生长具有重要作用; 碘的矿化效果较锡明显, 而足量的锡有利于无温度梯度条件下大尺寸块体BP晶体的合成。w(Sn/I₂)=0.47为本工作中制备BP的最佳砂化剂配比。     

Ⅰ-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物,探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律.研究结果表明:x=1时化合物的平均键角畸变△θ最大为4.4°;当取代分数x=0,2,4时,对应样品的电导率明显高于x=1,3时对应样品的电导率,在室温附近,Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率,约为3.0×105 S/m,当x=1时,对应化合物的电导率在测试温度范围内最低;当取代分数x=0,2,4时对应样品的Seebeck系数明显高于x=1,3时对应样品的Seebeck系数,且随着填充分数的增加,Seebeck系数分别逐渐降低;Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能,在1000K处具有最大的功率因子1.03×10-3 W/(m·K2).     

I-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物，探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律. 研究结果表明：x=1时化合物的平均键角畸变Δθ最大为4.4. ；当取代分数x＝0, 2, 4时，对应样品的电导率明显高于x＝1, 3时对应样品的电导率，在室温附近，Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率，约为3.0e5S/m，当x=1时，对应化合物的电导率在测试温度范围内最低；当取代分数x＝0, 2, 4时对应样品的Seebeck系数明显高于x＝1, 3时对应样品的Seebeck系数，且随着填充分数的增加，Seebeck系数分别逐渐降低；Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能，在1000K处具有最大的功率因子1.03e-3W/ (m·K2) .     

Ⅰ-型硅基笼合物Ba8Ga16ZnxSi30-x的合成及电传输特性

用固相反应法结合熔融法合成Zn掺杂单相n型Ba8Ga16ZnxSi30-x化合物,探索Zn在Si位的取代对其结构及电传输特性的影响规律.研究结果表明:x=1时化合物的平均键角畸变△θ最大为4.4°;当取代分数x=0,2,4时,对应样品的电导率明显高于x=1,3时对应样品的电导率,在室温附近,Ba8Ga16Zn2Si28化合物表现出较高的电导率,约为3.0×105 S/m,当x=1时,对应化合物的电导率在测试温度范围内最低;当取代分数x=0,2,4时对应样品的Seebeck系数明显高于x=1,3时对应样品的Seebeck系数,且随着填充分数的增加,Seebeck系数分别逐渐降低;Ba8Ga16Zn2Si28化合物在测试温度范围内表现出较好的电性能,在1000K处具有最大的功率因子1.03×10-3 W/(m·K2).     

Sn基Ⅷ型笼合物Ba_8Ga_(16)Sn_(30)热电材料研究进展

Ⅷ型Sn基笼合物Ba8Ga16Sn30由于具有优异的热电传输特性而被认为是最具有应用前景的热电材料之一。介绍了Ⅷ型Sn基笼合物的晶体结构、合成方法及理论和实验方面的研究情况,并对有关研究进展进行评述,同时提出进一步研究该笼合物的一些建议。     

铜锌锡硫薄膜太阳电池及其研究进展

近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用。光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额。其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好等优点成为近年来薄膜太阳电池研究的热点。本文阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的器件结构和性能特点,介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法和研究进展,并对今后主要的发展方向进行了展望。     

Ca和Sm双原子共填充方钻矿化合物的制备及热电性能

用熔融法结合放电等离子快速烧结技术（SPS）制备了单相的Ca和Sm共填充的方钴矿化合物CamSmnFexCo4-xSb12,研究了两种原子共填充总量及填充分量对其热电性能的影响规律．结果表明：随着Ca和Sm双原子共填充总量的增加,P型CamSmnFexCo4-xSb12化合物的Seebeck系数增大、电导率和热导率降低．当共填充总量相近时,Ca原子填充分量较大的方钴矿化合物,其电性能较好;而Sm原子填充分量较大的方钴矿化合物,其热导率较低、Seebeck系数较高．Ca0.15Sm0.24Fe1.51Co2.48Sb12化合物的最大热电性能指数ZTmax值在775K时为0．85．