【摘 要】
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本工作以单晶硅为衬底、四(二甲氨基)锡和水为前驱体,研究原子层沉积技术制备氧化锡薄膜的工艺及其光学和电学性能,并将其应用于钙钛矿太阳能电池.通过调节基底温度,详细研究了沉积温度对SnO2薄膜的沉积速率、电学、光学等特性的影响,采用钙钛矿太阳能电池器件辅助验证SnO2薄膜的性能.研究发现,随着基底温度的升高,沉积速率逐渐下降,原子层沉积的温度窗口在120～250℃;折射率随着温度的升高逐渐增大,带隙随温度升高而减小;沉积温度越高,表面氧空位缺陷浓度越大.SnO2薄膜的工艺温度对钙钛矿太阳能电池性能有较大影响
【机 构】
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中国科学院微电子研究所微电子仪器设备研究中心,北京100029;中国科学院大学微电子学院,北京101407;嘉兴科民电子设备技术有限公司,浙江 嘉兴314022;嘉兴科民电子设备技术有限公司,浙江 嘉
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本工作以单晶硅为衬底、四(二甲氨基)锡和水为前驱体,研究原子层沉积技术制备氧化锡薄膜的工艺及其光学和电学性能,并将其应用于钙钛矿太阳能电池.通过调节基底温度,详细研究了沉积温度对SnO2薄膜的沉积速率、电学、光学等特性的影响,采用钙钛矿太阳能电池器件辅助验证SnO2薄膜的性能.研究发现,随着基底温度的升高,沉积速率逐渐下降,原子层沉积的温度窗口在120～250℃;折射率随着温度的升高逐渐增大,带隙随温度升高而减小;沉积温度越高,表面氧空位缺陷浓度越大.SnO2薄膜的工艺温度对钙钛矿太阳能电池性能有较大影响,采用160℃沉积的SnO2薄膜作钙钛矿太阳能电池的电子传输层,可获得最优的电池性能,反扫最高效率为18.68％,此时器件的截止电压为1.077 V,短路电流密度为23.67 mA/cm2,填充因子为73.3％,且器件具有较小的迟滞效应.
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硬脆材料具有膨胀系数低、强度高以及化学性质稳定等优点,被广泛应用于航空航天、光学器件和集成电路等重要领域.但其因高硬度、低韧性,在加工过程中极易发生脆性断裂,影响加工效率和表面质量.因此,实现硬脆材料的高效去除以获得低损伤的加工表面是当前硬脆材料加工面临的主要难题.研磨抛光加工是实现硬脆材料表面平坦化的常用加工方式,可以在保证较高材料去除率的同时获得纳米级的表面粗糙度.研磨加工时,工件材料在磨粒的切削、耕犁、挤压及划擦作用下被去除,该方式作用下的材料去除率较高,但容易造成严重的亚表面损伤.因此在后续的抛光
利用冷喷涂技术在35CrMo钢基体上制备了Fe-Cr-Mo-C-B-Y体系非晶涂层,通过纳秒脉冲激光构造了规则排布的乳突、点阵和凹槽结构.结果表明:涂层的表面特征随激光织构的结构及间距的变化而变化.高通量脉冲激光作用下,涂层表面沿激光路径产生更大的凸起物,同时在凸起物上覆盖着由熔融粒子飞溅形成的颗粒物.织构表面同时存在织构、颗粒物、抛光表面三种结构.经过激光加工处理后的涂层表面具有优异的疏水性,与去离子水和钻井液的接触角分别提升至(151.6±0.3)°和(145.9±0.4)°.随着点阵及凹槽织构间距的
激光熔覆技术可修复表面损伤的高速列车车轴,延长车轴使用寿命,降低车轴报废率.本研究在EA4T车轴钢表面激光熔覆24CrNiMo合金粉末,并探索热处理(HT)对熔覆层性能的影响.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、维氏硬度计及万能试验机分析了熔覆层的组织形貌、显微硬度及拉伸性能.通过四点弯曲疲劳试验测定了试件的疲劳性能.结果表明:熔覆层内部组织主要由胞状枝晶、柱状晶和取向随机的细小枝晶组成.由于熔覆层细晶强化以及回火马氏体的形成,显微硬度、拉伸强度和屈服强度远高于基
针对乏燃料后处理产生的高放废液中具有镧系元素(Ln)和过渡金属元素(Mo)含量较高的特点,本实验开发了一种以钼酸钙和钙钛锆石为主晶相的硼硅酸盐玻璃陶瓷固化体,并研究了Nd2 O3含量(0％ ～5％,摩尔分数,下同)对玻璃陶瓷固化体的物相组成、形貌结构和抗浸出性能的影响.结果表明,Nd2 O3含量为0％ ～3％的固化体仅含均匀分布在玻璃基质中的钼酸钙和钙钛锆石两种晶相;随Nd2 O3含量增加,固化体的BO4向BO3转变,玻璃陶瓷固化体的体积密度和氧堆积密度逐渐增加,结构变得更加致密;产品一致性测试(PCT)
目前测定混凝土碳化深度的常规方法是酚酞酒精法(以质量分数为1％的酚酞酒精溶液为显色剂),它能确定混凝土中pH值小于10的完全碳化区域.混凝土的部分碳化区(PCZ)介于完全碳化区(FCZ)和未碳化区(NCZ)之间,其孔溶液碱度因碳化pH值下降至小于11.5时会导致钢筋钝化膜失稳,影响混凝土结构服役寿命,但常规碳化深度测定方法检测不出这一区域,因此未能完整反映混凝土实际碳化损伤.本工作探索了逐层磨粉测定混凝土pH值以确定混凝土碳化深度的方法,测试了碳化7 d、14 d、28 d和56 d混凝土中FCZ和PCZ
随着现代工业的发展,传统润滑油脂难以满足高温工况下零部件的润滑需求,三元MAX相层状陶瓷材料作为一种具有自润滑性能的新型材料,在高温耐磨自润滑领域得到了国内外学者的广泛关注.MAX相材料自润滑原理为:在摩擦力、热作用力下,M位和A位元素扩散至材料的表面并与环境中的氧气结合,持续生成稳定的氧化物润滑膜,该润滑膜能有效地降低材料的摩擦系数和磨损率.目前,通过试验合成的MAX相已多达80余种,其中研究最为广泛的三种材料体系为钛硅碳及其复合材料、钛铝碳及其复合材料和铬铝碳及其复合材料.本文主要介绍了MAX相材料及
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金刚石感应钎涂过程对钢基体组织和性能有较大影响,钎涂后热处理是提高基体性能的重要手段,但对涂层也有较大影响.采用高温金相显微镜、SEM、XRD、硬度试验等分析测试手段,研究了钎涂后热处理工艺对感应钎涂镍基合金组织演变及硬度的影响规律.结果表明,钎涂后的NiCrSiB钎涂层组织主要由Ni固溶体、CrB、Ni3 Si、Ni3 B和Ni-Ni3 Si共晶组成;淬火处理后,Ni3 Si-Ni固溶体共晶数量减少,尺寸减小,CrB出现一定程度的长大,且整体Ni3 Si含量降低;回火处理后,NiCrSiB钎涂层组织晶界