刘芳洋
,
赖延清
,
张治安
,
刘军
,
匡三双
,
李轶
,
李劫
,
刘业翔
材料导报
综述了电化学沉积太阳电池用CuInSe2(CIS)和Cu(In,Ga)Sez(CIGS)薄膜的研究和发展;对CIS和CIGS预制层的电化学沉积路线,包括一步沉积、分步沉积和特种电沉积的研究进展进行了详细的评述;综述了电沉积预制层的后处理,包括退火、化学处理和PVD调整成分的研究状况.回顾了基于电化学沉积的CIS和CIGS太阳电池研究的发展过程,并介绍了目前实验室和产业化研究的最新成果,指出了存在的问题并展望了其发展趋势.
关键词:
CuInSe2(CIS)
,
Cu(In
,
Ga)Se2(CIGS)
,
太阳电池
,
电化学沉积
童正夫
,
杨佳
,
颜畅
,
郝萌萌
,
刘芳洋
,
蒋良兴
,
赖延清
,
李劼
,
刘业翔
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64282-6
在非真空条件下，选用无毒原材料，采用溶液法制备Cu2ZnSnS4薄膜。利用透射电镜、X射线衍射、扫描电镜、能谱以及拉曼等研究手段，对Cu2ZnSnS4薄膜的形成机理进行分析。通过循环伏安及光电测试，探讨Cu2ZnSnS4薄膜作为染料敏化太阳能电池对电极的催化性能。结果表明：采用溶液法制备的Cu2ZnSnS4混合前驱体溶液主要由Cu2SnS3纳米晶和Zn离子组成，将其滴涂成膜后，经过550°C退火，最终可以得到Cu2ZnSnS4薄膜；制备的Cu2ZnSnS4薄膜对氧化还原对I3?/I?具有一定的催化作用，将其应用于染料敏化太阳能电池的对电极取得了1.09%的光电转化效率。
关键词:
Cu2ZnSnS4薄膜
,
Cu2SnS3纳米晶
,
Zn离子
,
电催化
,
染料敏化太阳能电池
刘争伟
,
于枭影
,
钟晓聪
,
杨凡
,
蒋良兴
,
刘芳洋
,
赖延清
中国有色金属学报
采用共沉淀法制备新型的含Al、Ca复合除氟剂。结果表明：在含100 g/L Zn2+、160 g/L H2SO4和450 mg/L F?的硫酸锌电解液中复合除氟剂除氟的最优条件为：pH=3，t=90 min，w=4 g/L，θ=25℃。此时，F?浓度可降低至20mg/L以下，除氟率可达96%，除氟剂吸附容量达108 mg/g。结果表明：仅当Cl?浓度大于800 mg/L时，复合除氟剂的除氟率降至93%。SO42?和 Zn2+的浓度对复合除氟剂的除氟效果没有影响，除氟率一直保持在96%左右，除氟过程锌损失率小于5%。吸附平衡曲线结果表明：该型复合除氟剂的吸附过程符合Langmuir 单层吸附模型，最大理论吸附容量143.3 mg/g。
关键词:
锌电积
,
硫酸锌
,
除氟
,
Langmuir 单层吸附模型
王博
,
刘芳洋
,
李劼
,
赖延清
,
张治安
,
刘业翔
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00403
采用电沉积方法在SnO2玻璃基底上制备了Co-Se化合物薄膜. 研究了薄膜形成的电化学机理和电沉积工艺对薄膜组成与形貌的影响, 并表征了薄膜的结构与光学性质. 结果表明:Co2+受预沉积Se的表面诱导还原或直接与H2SeO3的六电子还原反应产物H2Se发生反应形成Co-Se化合物; 沉积电位、沉积温度和pH值均显著影响电沉积Co-Se化合物薄膜的形貌与成分; 在沉积电位为-0.5V(<>vsSCE)、沉积温度为50℃和pH值为2.0时可制备出表面致密平整且呈六方晶型结构的富硒CoSe薄膜, 其光吸收系数达到1×105cm-1,直接带隙宽度为(1.53±0.01)eV,接近单结太阳电池光吸收层材料的理论最佳值.
关键词:
CoSe薄膜
,
cyclic voltammetry
,
under potential deposition
,
band gap
,
solar cells
颜畅
,
刘芳洋
,
赖延清
,
李轶
,
李劼
,
刘业翔
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01287
采用直流反应磁控溅射技术在玻璃基底上制备了太阳电池用CuInS2薄膜. 以X射线能量色散谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、冷热探针和霍尔效应测试系统对薄膜进行了表征. 结果表明, 薄膜成分可通过调整Cu靶和In靶的功率比PCu/PIn来进行调控; 而薄膜形貌则取决于靶功率比和薄膜的成分. 随着PCu/PIn的增大, 薄膜物相由富铟相向CuInS2转变. 对于CuInS2薄膜, 提高铜铟原子比[Cu]/[In]可改善薄膜的结晶质量. 但当薄膜富铜时, 过高的[Cu]/[In]又会导致薄膜结晶质量的下降. 当CuInS2薄膜为富铜与略微贫铜时, 其导电类型为P型; 且载流子浓度随[Cu]/[In]增加而增大, 并远高于其它贫铜薄膜. CuInS2薄膜的载流子迁移率明显高于富铟相薄膜; 且随着[Cu]/[In]的提高, CuInS2薄膜的载流子迁移率呈上升趋势, 而电阻率则迅速下降.
关键词:
反应磁控溅射
,
CuInS2
,
solar cell
,
electrical property
,
thin film
贾明
,
田忠良
,
赖延清
,
刘芳洋
,
李劼
,
刘业翔
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00028
在纯氟化物电解质体系下，以原Al为阳极，利用杂质与Al析出电位的差别，采用水平电解槽进行了Al的电解精炼提纯研究.结果表明：水平电解槽导致的电流密度分布不均没有对精炼过程造成不利影响，电解过程槽电压平稳；预电解对电解质净化效果明显，预电解后电解质中Cu，Si和P的含量分别降低到3.2×10-6，14×10-6和1.5×10-6.与三层液精炼Al相比，水平精炼阴极Al是沉底的，受上层电解质保护从而减少了烧损，电流效率最高达98.6％.最后得到的精炼Al与原Al相比，Fe，Si，Zn和Cu等杂质的含量明显降低，特别是Cu含量由14.5×10-6减少到0.9×10-6，精Al纯度达到99.99％.
关键词:
Al
,
纯度
,
电解质
,
电解精炼
,
电流效率
颜畅
,
刘芳洋
,
赖延清
,
李轶
,
李劼
,
刘业翔
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.01287
采用直流反应磁控溅射技术在玻璃基底上制备了太阳电池用CuInS2薄膜.以X射线能量色散谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、冷热探针和霍尔效应测试系统对薄膜进行了表征.结果表明,薄膜成分可通过调整Cu靶和In靶的功率比PCu/PIn来进行调控；而薄膜形貌则取决于靶功率比和薄膜的成分.随着Pcu/PIn的增大,薄膜物相由富铟相向CuInS2转变.对于CuInS2薄膜,提高铜铟原子比[Cu]/[In]可改善薄膜的结晶质量.但当薄膜富铜时,过高的[Cu]/[In]又会导致薄膜结晶质量的下降.当CuInS2薄膜为富铜与略微贫铜时,其导电类型为P型；且载流子浓度随[Cu]/[In]增加而增大,并远高于其它贫铜薄膜.CuInS2薄膜的载流子迁移率明显高于富铟相薄膜；且随着[Cu]/[In]的提高,CuInS2薄膜的载流子迁移率呈上升趋势,而电阻率则迅速下降.
关键词:
反应磁控溅射
,
铜铟硫
,
太阳能电池
,
电学性质
,
薄膜
王博
,
刘芳洋
,
李劼
,
赖延清
,
张治安
,
刘业翔
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00403
采用电沉积方法在SnO2玻璃基底上制备了Co-Se化合物薄膜.研究了薄膜形成的电化学机理和电沉积工艺对薄膜组成与形貌的影响,并表征了薄膜的结构与光学性质.结果表明:Co2+受预沉积Se的表面诱导还原或直接与H2SeO3的六电子还原反应产物H2Se发生反应形成Co-Se化合物;沉积电位、沉积温度和pH值均显著影响电沉积Co-Se化合物薄膜的形貌与成分;在沉积电位为-0.5V(vs SCE)、沉积温度为50℃和pH值为2.0时可制备出表面致密平格且呈六方晶型结构的富硒CoSe薄膜,其光吸收系数达到1×105 cm-1,直接带隙宽度为(1.53±0.01)eV,接近单结太阳电池光吸收层材料的理论最佳值.
关键词:
CoSe薄膜
,
循环伏安
,
欠电位沉积
,
带隙宽度
,
太阳电池
