杨坤
,
胡志强
,
徐书林
,
王海权
,
于洋
,
刘贵山
,
姜妍彦
,
张海涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.013
用脉冲磁控溅射法在柔性衬底聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,研究了溅射气压、时间和衬底温度等工艺条件对ITO薄膜光电性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对薄膜的物相结构与表面形貌进行了分析.结果表明:薄膜的平均晶粒尺寸随衬底温度的升高而增大;当溅射时间增加时,方块电阻与光透过率均减小;当衬底温度升高时,方块电阻减小,可见光透过率增大.
关键词:
脉冲磁控溅射
,
氧化铟锡薄膜
,
PET
李月英
,
郭伟华
,
郝洪顺
,
苏青
,
王辉利
,
秦磊
,
高文元
,
刘贵山
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.03.010
采用水热法在纳米多孔TiO2光阳极表面包覆—薄层SrTiO3,制得TiO2/SrTiO3核壳结构光阳极,并用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪、透射电镜及紫外可见吸收光谱对其进行表征.探讨了水热反应时间对TiO2/SrTiO3光阳极组装的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的光电化学性能的影响.结果表明:钙钛矿结构的SrTiO3包覆在纳米多孔TiO2光阳极的表面,形成TiO2为核SrTiO3为壳的光阳极;SrTiO3包覆的样品吸收边有红移;与TiO2光阳极相比,水热反应制备的TiO2/SrTiO3核壳结构光阳极组装的DSSC短路电流密度明显增加,5h时光电性能最优,短路电流密度为13.98mA/cm2,开路电压为0.74V,填充因子为0.45,全光转换效率为4.68％,提高了35.65％.
关键词:
核壳结构
,
钙钛矿SrTiO3
,
光阳极
,
光电化学性能
李月英
,
郭伟华
,
郝洪顺
,
王丽君
,
秦磊
,
高文元
,
刘贵山
人工晶体学报
采用水热法制备SrTiO3∶Sm3+纳米粉体,将其作为下转换剂掺杂于纳米TiO2光阳极.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪对SrTiO3∶Sm3+粉体进行表征,并探讨了SrTiO3∶Sm3+掺杂量对染料敏化纳米TiO2太阳能电池光电性能的影响.结果表明:合成的SrTiO3∶Sm3+纳米粉体具有下转换功能,将紫外光转换为592 nm处的黄光,拓宽了光谱响应范围;随着SrTiO3∶Sm3+掺杂量的增加,电池的短路电流密度显著增大,当其掺杂量为10wt％时,电池的暗电流密度最小,光电转换效率最大为4.38％,相对于纯TiO2效率提高了27％.
关键词:
SrTiO3∶Sm3+
,
下转换
,
染料敏化太阳能电池
,
光电性能
冯俊
,
刘贵山
,
马铁成
,
胡志强
,
吴凯卓
,
张娓娓
新型炭材料
分别以石墨/活性炭/炭黑/碳纳米管为原料,采用丝网印刷技术制备染料敏化太阳能电池(DSSC)的对电极.分析比较了各原料的孔结构、比表面积及各原料制膜的方块电阻对组装电池性能的影响.结果表明,对于制备DSSC对电极的原料而言,孔尺寸要有一定的分布范围,孔形状要求口径大于或至少等于体径；比表面积并非越大越好,还应考虑其内部孔结构；制膜的方块电阻并非是影响电池性能的决定性因素.另外,原料的颗粒形状及排布方式也影响电池的性能.笔者以比表面积31.163m2·g-1、方块电阻12.5Ω/□的碳纳米管所制碳膜组装的电池性能最佳,光电转化效率达5.87％.
关键词:
染料敏化太阳能电池
,
炭材料
,
丝网印刷
,
对电极
魏丽娟
,
刘贵山
,
冯同
,
郝洪顺
,
胡志强
,
高文元
人工晶体学报
采用一步蒸发法分别在钠钙硅玻璃基底、Mo基底上制备Cu(In,Ga) Se2(CIGS)薄膜,通过改变基底温度研究了玻璃和钼基底下CIGS薄膜晶体结构随温度变化情况,采用XRD、SEM、XRF及UV-vis对CIGS薄膜组成、结构及性能进行了表征.结果表明:在玻璃和Mo基底下制备的CIGS薄膜具有均匀一致的化学计量比组成,不同基底温度下,薄膜呈片状和柱状两种结构,片状结构的光吸收系数和禁带宽度高于柱状结构的光吸收系数和禁带宽度.
关键词:
一步蒸发法
,
CIGS薄膜
,
基底温度
,
晶体结构
郝洪顺
,
杨阳
,
秦磊
,
王丽君
,
胡志强
,
刘贵山
人工晶体学报
以无水乙醇为溶剂,从海娜花中提取天然染料,用其作为敏化剂制备了纳米TiO2太阳能电池.采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对天然染料组成进行分析,用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对不同pH值下的海娜花染料进行测试,并对其敏化的纳米TiO2太阳电池进行光电性能分析.结果表明:海娜花天然染料主要成分为指甲花醌、木犀草素,次要成分为类胡萝卜素、叶绿素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)条件下,在可见光区约420 nm、470 nm、670 nm处有吸收峰,在紫外光区约340 nm处有吸收峰;在碱性条件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羟基质子解离,紫外吸收峰发生红移并且吸收强度增加;在酸性条件下叶绿素a失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH =5时,海娜花天然染料作为敏化剂制备的纳米TiO2太阳能电池的光电性能比较好,开路电压为0.39 V、短路电流密度为0.66 mA·cm-2、填充因子为0.60、光电转换效率为0.15％,400nm处IPCE为1.7％.
关键词:
TiO2
,
海娜花
,
染料敏化太阳能电池
,
pH值
,
光电性能
刘波涛
,
骆兵
,
许壮志
,
刘贵山
硅酸盐通报
采用莰烯基冷冻浇注成型工艺制备了氧化铝定向贯通直孔结构的多孔陶瓷.借助DNJ-1型旋转式粘度计、扫描电子显微镜、显气孔率容重测试仪等表征方法,研究了固含量对料浆粘度的影响、坯体升华干燥行为随时间变化的影响、固含量与孔隙率的关系以及氧化铝多孔陶瓷孔的方向和断面显微结构.结果表明:在固含量为10～50vol%范围内的料浆,经冷冻干燥,在1650 ℃下烧成,制备出了平均孔径在10～50 μm、气孔率在14%～78%、固含量为10vol%时,抗压强度高达15.6 MPa的氧化铝定向贯通直孔结构的多孔陶瓷,并且固含量与孔隙率呈线性关系.
关键词:
冷冻浇注成型
,
多孔氧化铝陶瓷
,
定向贯通直孔
,
气孔率
王勇兵
,
刘贵山
,
刘洋
,
高文元
,
郝洪顺
人工晶体学报
以KOH、KNO3为熔盐,Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·9H2O、50wt％ Mn(NO3)2为原料,研究了金属离子配比及合成温度对熔盐法制备CuFeMnO4粉体的影响,采用XRD和FESEM进行物相及微观形貌的测试分析,利用自行设计测试装置对CuFeMnO4涂层的吸热性能进行评价.研究结果表明,CuFeMnO4粉体主晶相为尖晶石型,当金属离子配比为Fe3+∶ Cu2+∶ Mn2+=1∶0.5∶1时,可有效地抑制杂相的生成;合成温度为700℃时,晶体成核均匀,晶粒尺寸较小.该粉体制成涂料涂覆在铝板上,可使铝板的吸热温度提高22℃,增强了吸热效果.
关键词:
熔盐法
,
CuFeMnO4
,
尖晶石
,
吸热温度
杨兰贺
,
刘贵山
,
马铁成
,
胡志强
,
吴觊卓
,
刘敬肖
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.06.005
Ba2TiSi2O8(BTS)玻璃陶瓷具有压电性、热释电性和非线性光学性能.采用溶胶凝胶法制备了BTS玻璃陶瓷,利用差热分析仪(DTA)分析了BTS干凝胶在煅烧过程中的化学反应及能量变化；X射线衍射仪(XRD)研究了BTS粉体的物相组成；激光粒度仪分析了BTS粉体的颗粒度；扫描电子显微镜(SEM)表征了BTS玻璃陶瓷样品断面的微观结构.研究结果表明:合成BTS粉体的最佳温度为850℃,所得颗粒的平均粒径为1.73μm.1250℃烧结制得的BTS玻璃陶瓷表现出致密、孔少、均匀的外观性质.
关键词:
Ba2TiSi2O8
,
溶胶凝胶法
,
烧结
,
玻璃陶瓷
刘波涛
,
骆兵
,
许壮志
,
刘贵山
功能材料
由莰烯、氧化铝、Texaphor 963组成的陶瓷料浆,在温度梯度的诱导下,用冷冻浇注成型法制备了氧化铝陶瓷坯体,经干燥、烧结后,制备出了高孔隙率、高强度的定向通孔氧化铝陶瓷.通过扫描电镜观察其孔结构,并对其孔隙率、抗压强度和收缩率进行分析测试.结果表明:料浆的固体含量和烧结温度显著影响试样的气孔率、抗压强度和收缩率;冷冻温度和烧结温度对最终的孔径分布和微观结构有较大影响.采用莰烯基冷冻浇注成型法可以制备定向通孔陶瓷材料,通过调整工艺参数来控制多孔陶瓷孔隙结构和性能,以满足不同需求.
关键词:
冷冻浇注成型
,
定向通孔
,
孔隙结构
,
气孔率
