檀满林
,
王彦涛
,
张维丽
,
符冬菊
,
李冬霜
,
王晓伟
,
马清
,
陈建军
,
李廷凯
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140080
采用溶胶-凝胶法制备了ZnO量子点,并采用有机高分子试剂PEG(聚乙二醇,Mw=2000)对其表面进行修饰.借助X射线衍射分析、傅立叶红外光谱、光致发光谱和透射显微镜等测试方法,研究了PEG表面修饰对ZnO量子点结构和光学性能的影响规律.研究表明,混合加入的PEG聚合物能够成功地包覆在ZnO量子点表面,但没有改变量子点的晶体结构,经PEG表面修饰后的ZnO量子点尺寸变小,稳定性增强,分散更均匀.同时经PEG修饰的ZnO量子点在400～500 nm波长区域缺陷态发射峰明显减弱,表明采用PEG来改善ZnO量子点表面缺陷结构具有良好效果.
关键词:
ZnO量子点
,
PEG
,
表面修饰
,
发光性能
檀满林
,
尚旭冉
,
马清
,
王晓伟
,
符冬菊
,
李冬霜
,
张维丽
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160040
铕掺杂钒酸钇(YVO4∶ Eu3+)作为常用的下转换发光材料一直受到广泛的关注和研究,但是YVO4∶ Eui3+的表面缺陷会严重影响材料的发光效率.为了进一步改善YVO4∶ Eu3+纳米粉体材料的粒度分布和形貌特点,在亚微米级别的SiO2微球表面涂覆一层YVO4∶ Eu3+,制成YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构,得到单分散的球形YVO4∶ Eu3+下转换发光材料,实现YVO4∶ Eu3+的发光性能和SiO2球形特性的有机结合.研究发现,当壳核比为0.6时,YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构材料的发光强度可达到纯纳米粉体材料发光强度的90％以上.将改性后的YVO4∶Eu3+@SiO2核-壳结构材料涂覆在硅基薄膜太阳电池上,可使电池的短路电流密度和转化效率分别由6.694 mA/cm2和9.40％提升至8.417 mA/cm2和10.15％,增益效果较为明显.实验结果表明,采用溶液法制备的YVO4∶Eu3+@SiO2纳米粉体材料由于具有形貌规则、团聚小和尺寸分布均匀等特点,可用作硅基薄膜太阳电池下转换发光层材料.
关键词:
钒酸钇
,
核-壳结构
,
太阳电池
,
下转换
檀满林
,
张礼杰
,
王晓伟
,
马清
,
符冬菊
,
张维丽
,
李冬霜
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150264
利用TFCcal设计软件构建膜系结构,采用溶胶-凝胶工艺和提拉法在超白玻璃上制备出厚度精确可控的宽光谱、高增透型SiO2/TiO2/SiO2-TiO2减反膜,同时结合甲基三乙氧基硅烷(MTES)改性碱催化的SiO2溶胶,通过提拉法一次制备出高透过率疏水型薄膜.研究表明,高增透型三层宽光谱减反膜的理论膜层厚度依次为:80.9 nm(内层SiO2-TiO2)、125.0 nm(中间层TiO2)、95.5 nm(外层SiO2),其在400～700 nm可见光范围内平均透过率实际可高达97.03％以上.多层膜经过退火处理后,膜面的水接触角高达131.5°,同时陈化两个月以后的多层膜透过率仅下降0.143％,表明制备的SiO2/TiO2/SiO2-TiO2多层减反膜具有优良的疏水和耐环境性能.
关键词:
增透膜
,
疏水型
,
耐环境
,
宽光谱
檀满林
,
马东超
,
符冬菊
,
马清
,
李冬霜
,
王晓伟
,
张维丽
,
陈建军
,
张化宇
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160041
分别将银纳米相溶胶(银纳米颗粒、Ag@SiO2核壳结构、银纳米线)掺入氧化铝异丙醇溶液中制成具有蜂窝结构的介孔层材料,然后在介孔层表面制备CH3NH3PbI3钙钛矿吸收层得到Al2O3/CH3NH3PbI3复合薄膜,并对复合膜的微观结构、光吸收特性及太阳电池器件性能进行了测试和分析.研究表明,Al2O3/CH3NH3PbI3复合膜与CH3NH3PbI3在可见光区域吸收光谱基本相同,含量极少的Al2O3对CH3NH3PbI3吸光性能影响较小.而掺入银纳米相可明显改善CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的吸收性能.当银纳米颗粒、Ag@SiO2核壳结构和银纳米线相对浓度比分别为0.15、0.3及0.15时,CH3NH3PbI3吸光性能分别达到最佳;银纳米相浓度继续增大时,薄膜的光吸收性能逐渐减弱.此外,掺入Ag@SiO2核壳结构可使钙钛矿薄膜太阳电池光电转换效率由6.28％增大到7.09％,而银纳米颗粒和银纳米线由于会增大太阳电池内部载流子传输路径,提高电子空穴对复合效率,最终反而降低了太阳电池短路电流密度和光电转换效率.
关键词:
银纳米相
,
钙钛矿
,
太阳电池
,
吸收性能
朱嘉琦
,
卢佳
,
田桂
,
檀满林
,
耿达
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01064
以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜, 获得性能优良的宽带隙p型半导体材料, 再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅太阳电池的本征层和n型层, 最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅太阳电池. 利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙, 并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数, 再分析电池的光谱响应特性. 实验表明, 掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比p型非晶硅更宽, 以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层, 能够改善电池的光谱响应特征, 并提高转化效率达10%以上.
关键词:
非晶金刚石薄膜
,
amorphous silicon solar cells
,
doping
,
conversion efficiency
张化宇
,
檀满林
,
韩杰才
,
朱嘉琦
,
贾泽纯
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00180
分别采用过滤阴极真空电弧技术制备了不同含硼量四面体非晶碳(ta-C:B)膜, 并用X射线光电子能谱(XPS)、Raman光谱对薄膜的微观结构和化学键态进行了研究. XPS分析表明薄膜中B主要以石墨结构形式存在, 随着B含量的增加, sp3杂化碳的含量逐渐减小, Ta-C:B膜的Raman谱线在含硼量较高时, 其D峰和G峰向低频区偏移, 且G峰的半峰宽变窄, 表明B的引入促进了sp2杂化碳的团簇化, 减小了原子价键之间的变形, 从而降低了薄膜的内应力．
关键词:
四面体非晶碳(ta-C)
,
XPS
,
Raman spectrum
马清
,
陈建军
,
刘绍军
,
檀满林
,
符冬菊
,
程立金
中国有色金属学报
通过阳极氧化在Cu30Ti70合金基体上制备出高度有序的Cu掺杂Cu-Ti-O纳米管阵列，并讨论了阳极氧化时间对Cu-Ti-O纳米管阵列形貌和结构影响。结果表明：在O2气氛中450℃退火晶化2 h后，Cu-Ti-O纳米管阵列在400~650 nm波长范围内表现出较强的可见光响应性能，其本征吸收带边和可见光吸收带边最大值分别红移至470 nm和760 nm；Cu掺杂后形成的氧空位促进了Cu-Ti-O纳米管锐钛矿向金红石相的转变；随着阳极氧化时间的延长，Cu-Ti-O纳米管阵列长度增加，管壁厚度减薄，且在O2气氛中450℃退火2 h后，金红石相转变量增加。
关键词:
Cu-Ti-O纳米管
,
Cu-Ti合金
,
阳极氧化
,
可见光响应
朱嘉琦
,
孟松鹤
,
韩杰才
,
檀满林
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.01.013
采用过滤阴极真空电弧技术并施加一定的衬底负偏压,在P(100)单晶硅片上制备出四面体非晶碳薄膜利用可见光Raman光谱研究薄膜的结构,通过BWF函数描述的单斜劳伦兹曲线拟合数据并获得表征曲线非对称性的耦合系数,从而反映了薄膜中sp3杂化的含量分别用原子力显微镜和纳米压入仪研究薄膜的表面形态和力学性能.结果表明:当衬底偏压为-80V时,薄膜中sp3杂化的含量最多,均方根表面粗糙度值最低(Rq=0.23nm),硬度、杨氏模量和临界刮擦载荷也最大,分别为51.49GPa、512.39GPa和11.72mN.随着衬底偏压的升高或降低,sp3键的含量减少,其它性能指标也分别降低.
关键词:
无机非金属材料
,
四面体非晶碳
,
过滤阴极真空电弧
,
衬底偏压
,
Raman光谱
,
机械性能
张化宇
,
檀满林
,
韩杰才
,
朱嘉琦
,
贾泽纯
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.01.035
分别采用过滤阴极真空电弧技术制备了不同含硼量四面体非晶碳(ta-C:B)膜,并用X射线光电子能谱(XPS)、Raman光谱对薄膜的微观结构和化学键态进行了研究.XPS分析表明薄膜中B主要以石墨结构形式存在,随着B含量的增加,sp3杂化碳的含量逐渐减小,Ta-C:B膜的Raman谱线在含硼量较高时,其D峰和G峰向低频区偏移,且G峰的半峰宽变窄,表明B的引入促进了sp2杂化碳的团簇化,减小了原子价键之间的变形,从而降低了薄膜的内应力.
关键词:
四面体非晶碳(ta-C)
,
XPS
,
Raman光谱
朱嘉琦
,
卢佳
,
田桂
,
檀满林
,
耿达
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.040
以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜,获得性能优良的宽带隙p型半导体材料,再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅人阳电池的本征层和n型层,最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅人阳电池.利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙,并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数,再分析电池的光谱响应特性.实验表明,掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比P型非晶硅更宽,以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层,能够改善电池的光谱响应特征,并提高转化效率达10%以上.
关键词:
非晶金刚石薄膜
,
非晶硅太阳电池
,
p型掺杂
,
转化效率
