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AC/AgO新型复合电化学电容器研究 被引量:1
1
作者 肖成伟 孟宪玲 +2 位作者 汪继强 刘兴江 陈益奎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期273-275,339,共4页
以活性碳(AC)为负极材料,氧化银(AgO)为正极材料,1.4g/mL的KOH水溶液为电解液,水化纤维素膜为隔膜制备了AC/AgO新型复合电化学电容器。通过交流阻抗、循环伏安、充放电循环等测试考核了其性能。实验表明,AC/AgO新型复合电化学电容器等... 以活性碳(AC)为负极材料,氧化银(AgO)为正极材料,1.4g/mL的KOH水溶液为电解液,水化纤维素膜为隔膜制备了AC/AgO新型复合电化学电容器。通过交流阻抗、循环伏安、充放电循环等测试考核了其性能。实验表明,AC/AgO新型复合电化学电容器等效串联内阻较低,有效工作电压可达到1.5V以上,具有良好的大电流放电性能和良好的充放电循环性能,以及较好的荷电保持能力。AgO电极在5A/g的电流密度下单电极比电容量达145.2F/g。电容器经过5700次充放电循环后,容量衰减小于10%。 展开更多
关键词 电化学电容器 复合电容器 氧化银
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锂水电池技术研究进展 被引量:1
2
作者 桑林 徐志彬 +1 位作者 丁飞 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1753-1757,共5页
水溶液体系金属锂电池又称锂水电池,它以水溶液作为电解质,以玻璃陶瓷电解质膜保护的金属锂作为负极,以空气或海水电极作为正极。对锂水电池技术近十年的研究成果进行了综述,并展望了未来的发展趋势。
关键词 金属锂 锂水电池 玻璃陶瓷电解质膜
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18650型锂离子电池的循环容量衰减研究 被引量:23
3
作者 刘文刚 周波 +2 位作者 王晓丹 高俊奎 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期306-309,共4页
研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子... 研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、空气渗透仪等测试手段对不同循环次数后的锂离子电池正负极、隔膜的形貌和结构进行了表征。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%;而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与正负极活性材料反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。 展开更多
关键词 锂离子电池 循环 容量衰减
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锂离子电池温度变化热模拟研究 被引量:20
4
作者 王松蕊 付亚娟 +1 位作者 卢立丽 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-44,91,共5页
利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了... 利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。 展开更多
关键词 锂离子电池 热模拟 热失控
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卷对卷技术制备大面积柔性CIGS薄膜太阳电池吸收层 被引量:5
5
作者 赵彦民 李微 +2 位作者 闫礼 乔在祥 刘兴江 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期379-382,共4页
以轻质柔性聚酰亚胺(PI)材料为衬底,采用低温共蒸发"一步法"工艺制备四元化合物Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜。本文采用卷对卷(roll-to-roll)技术,在衬底幅宽300 mm的方向上实现了良好的成膜均匀性。利用XRD和XRF分别分析了所制备... 以轻质柔性聚酰亚胺(PI)材料为衬底,采用低温共蒸发"一步法"工艺制备四元化合物Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜。本文采用卷对卷(roll-to-roll)技术,在衬底幅宽300 mm的方向上实现了良好的成膜均匀性。利用XRD和XRF分别分析了所制备薄膜的晶相、组分和厚度,SEM分析了薄膜的表面形貌,讨论了不同衬底温度下制备的CIGS薄膜的性能。 展开更多
关键词 CIGS薄膜 聚酰亚胺 卷对卷技术
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SPE水电解池氧电极研究 被引量:4
6
作者 任丽彬 徐志彬 +3 位作者 李勇辉 易炜 张军 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期326-328,共3页
氧电极是固体聚合物电解质(SPE)水电解池(WE)的控制电极,其中扩散层、催化剂的性能将直接影响电解池性能的高低。采用热分解、酸浸蚀、电沉积方法,对钛氧电极扩散层基体进行表面改性研究;探讨了氧电极催化剂对WE极化性能的影响;同时考... 氧电极是固体聚合物电解质(SPE)水电解池(WE)的控制电极,其中扩散层、催化剂的性能将直接影响电解池性能的高低。采用热分解、酸浸蚀、电沉积方法,对钛氧电极扩散层基体进行表面改性研究;探讨了氧电极催化剂对WE极化性能的影响;同时考察了温度、氧电极扩散层对WE性能的影响。结果表明:电沉积法处理钛氧电极扩散层可以使电阻降低,并且在大气中搁置电阻也不会增加;IrO2-RuO2氧电极复合催化剂具有最佳的催化活性;随着电解温度升高,电解电压下降;以电沉积法处理的钛网为氧电极扩散层时,WE性能得到明显提高,在常压、70℃条件下,电解电压为1.65V时,电流密度大于1A/cm2。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质 水电解 氧电极
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碳膜夹层锂硫电池的电化学性能 被引量:4
7
作者 余劲鹏 张明 +2 位作者 丁飞 唐致远 刘兴江 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期105-109,共5页
选取Super-P(SP)、KB或MWCNTs导电碳膜夹层,并置于硫电极与隔膜间组装成扣式锂硫电池.相关评估结果表明,碳膜夹层可显著提高锂硫电池循环性能,硫电极(载硫量为80%,by mass,下同)循环40周后比容量均在800 mAh·g-1以上.上述三种碳膜... 选取Super-P(SP)、KB或MWCNTs导电碳膜夹层,并置于硫电极与隔膜间组装成扣式锂硫电池.相关评估结果表明,碳膜夹层可显著提高锂硫电池循环性能,硫电极(载硫量为80%,by mass,下同)循环40周后比容量均在800 mAh·g-1以上.上述三种碳膜的物理性质有较大差异,导致相应电池具有不同电性能.KB碳膜夹层电池呈现较强的电化学极化效应;SP碳膜夹层电池循环初期可释放出最高的比容量,而循环稳定性较差;MWCNTs碳膜可视为较适宜的导电碳夹层材料. 展开更多
关键词 锂硫电池 导电碳膜 夹层 电化学性能
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水电解池电极性能研究
8
作者 徐志彬 任丽彬 +1 位作者 李勇辉 张军 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第A01期36-37,41,共3页
采用表面处理的Nafion1135膜直接CCM法制作固体聚合物电解质(SPE)水电解池电极,研究催化剂层中Nafion含量对电极性能的影响及电极的寿命情况;制作大面积电极并对其性能进行测试.结果表明:电极催化剂层中Nafion所占比例为25%时电极有最... 采用表面处理的Nafion1135膜直接CCM法制作固体聚合物电解质(SPE)水电解池电极,研究催化剂层中Nafion含量对电极性能的影响及电极的寿命情况;制作大面积电极并对其性能进行测试.结果表明:电极催化剂层中Nafion所占比例为25%时电极有最好的性能;所选方法制作的电极有着良好的寿命;通过对比大小面积电极的性能可知此种方法的放大性能良好. 展开更多
关键词 水电解 固体聚合物电解质 催化剂层 NAFION
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PEMFC用PTFE-Nafion复合质子交换膜研究
9
作者 李勇辉 张军 徐志彬 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期802-805,共4页
采用喷涂方法将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在微孔PTFE膜上,制备了PTFE-Nafion复合膜。用复合膜制备了"三合一"膜电极并组装了电池堆进行测试。使用SEM、交流阻抗仪等仪器对复合膜进行测试分析。结果表明:复合膜的氢气透... 采用喷涂方法将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在微孔PTFE膜上,制备了PTFE-Nafion复合膜。用复合膜制备了"三合一"膜电极并组装了电池堆进行测试。使用SEM、交流阻抗仪等仪器对复合膜进行测试分析。结果表明:复合膜的氢气透过率在10-8~10-9kPa.cm.S之间;与Nafion212膜相比,复合膜具有更小的面电阻;PTFE基膜、Nafion载量以及表面活性剂等对复合膜性能有显著影响。采用复合膜制备"三合一"膜电极的电池在放电电压0.6V下电流密度达到1.1A/cm2,优于用Nafion212膜制备的膜电极。 展开更多
关键词 燃料电池 PTFE-Nafion复合质子交换膜 CCM
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PTFE-Nafion复合质子交换膜研究
10
作者 李勇辉 张军 徐志彬 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第A01期38-41,共4页
将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在PTFE膜上,制作成PTFE-Nafion复合膜.使用SEM、恒电位仪等仪器对复合膜进行测试分析,采用PN膜制作的CCM电极组装了电池堆进行测试.结果表明,PN复合膜具有良好的尺寸稳定性、较好的强度、很小的面电阻... 将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在PTFE膜上,制作成PTFE-Nafion复合膜.使用SEM、恒电位仪等仪器对复合膜进行测试分析,采用PN膜制作的CCM电极组装了电池堆进行测试.结果表明,PN复合膜具有良好的尺寸稳定性、较好的强度、很小的面电阻以及较小的气体透过率.对比了不同的PTFE基膜、不同的Nafion载量以及添加表面活性剂等对PN复合膜各项性能的影响.对PN复合膜制作出的CCM电极进行了性能测试,在同条件下其性能优于用Nafion212膜制作的CCM电极. 展开更多
关键词 燃料电池 PTFE-Nafion复合质子交换膜 CCM
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锂硫电池硫-导电炭黑复合正极材料的研究 被引量:3
11
作者 吴奕环 易炜 +2 位作者 时志强 武长城 王静 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1800-1803,1826,共5页
采用富含微孔的导电炭黑BP2000和无孔导电炭黑VXC72作为导电载体材料,分别与单质硫进行复合制备硫-导电炭黑复合材料,研究微孔孔隙对硫-导电炭黑复合材料电化学性能的影响。通过扫描电子显微镜法(SEM)、X-射线衍射光谱法(XRD)、低温氮... 采用富含微孔的导电炭黑BP2000和无孔导电炭黑VXC72作为导电载体材料,分别与单质硫进行复合制备硫-导电炭黑复合材料,研究微孔孔隙对硫-导电炭黑复合材料电化学性能的影响。通过扫描电子显微镜法(SEM)、X-射线衍射光谱法(XRD)、低温氮气吸附法对该材料进行了结构表征,利用循环伏安扫描和恒电流充放电技术对复合材料的电化学性能进行了测试。结果表明:硫与导电炭黑复合后,能较好地改善单质硫的导电性和电化学性能,具有高比表面积微孔结构的炭黑BP2000因其高吸附性可限制聚硫离子的溶解和扩散,表现出较高的比容量和较好的大电流充放电能力。样品S/BP2000在100 mA/g充放电时,首周放电比容量达1 274.4 mAh/g,硫的利用率达到了76.1%;在1 600mA/g的大电流密度充放电时,其放电容量明显高于S/VXC72与单质硫电极,并表现出较好的倍率性能;经过120次循环后充放电效率保持在99.1%,较之普通硫电极其电化学性能得到显著改善。 展开更多
关键词 锂硫二次电池 单质硫 炭黑 硫炭复合物
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钠离子电池负极材料研究进展 被引量:8
12
作者 苗艳丽 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期428-431,共4页
钠离子电池因其钠源丰富、成本低而受到了越来越多的研究关注。负极材料作为钠离子电池的重要组成部分,其性能对电池的综合性能具有重要的作用。首先简要介绍了钠离子电池概念及其工作原理,随后对该电池体系所用负极材料的国内外研究进... 钠离子电池因其钠源丰富、成本低而受到了越来越多的研究关注。负极材料作为钠离子电池的重要组成部分,其性能对电池的综合性能具有重要的作用。首先简要介绍了钠离子电池概念及其工作原理,随后对该电池体系所用负极材料的国内外研究进展进行了阐述,最后,对上述负极材料的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 钠离子电池 负极材料 电化学性能 储能
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碳基钙钛矿太阳电池研究进展
13
作者 杨明 魏俊峰 +2 位作者 殷建 赵岳 张超 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第11期1691-1696,共6页
钙钛矿太阳电池自2013年出现以来就表现出优异的光电性能,而且其光电转化效率增长迅速,其中碳基钙钛矿太阳电池具有超高的稳定性、较低的制备成本和不断增长的转化效率。发展碳基钙钛矿电池技术是推动钙钛矿太阳电池从实验室走向工业化... 钙钛矿太阳电池自2013年出现以来就表现出优异的光电性能,而且其光电转化效率增长迅速,其中碳基钙钛矿太阳电池具有超高的稳定性、较低的制备成本和不断增长的转化效率。发展碳基钙钛矿电池技术是推动钙钛矿太阳电池从实验室走向工业化发展的重要方向。从碳基钙钛矿太阳电池的结构和原理出发,总结了碳基钙钛矿电池在稳定性、高效转化效率以及大面积电池制备等方面的重要研究进展,分析了碳基钙钛矿太阳电池发展过程中具有的优势与存在的不足,并梳理了未来碳基钙钛矿太阳电池潜在的发展方向。 展开更多
关键词 钙钛矿太阳电池 碳基钙钛矿太阳电池 无空穴传输层结构
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新型微晶炭与商品活性炭的结构与电容性能 被引量:6
14
作者 时志强 郭春雨 +2 位作者 易炜 刘利 王成扬 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期363-367,共5页
采用X射线衍射(XRD)和N2吸附法分析了一种新型微晶炭和商品活性炭YP15的晶体结构和孔结构,并采用恒电流充放电对比研究了两者的比电容、比能量及比功率、耐电压和循环性能。结果表明:新型微晶炭的结构不同于商品活性炭,其具有小的比表面... 采用X射线衍射(XRD)和N2吸附法分析了一种新型微晶炭和商品活性炭YP15的晶体结构和孔结构,并采用恒电流充放电对比研究了两者的比电容、比能量及比功率、耐电压和循环性能。结果表明:新型微晶炭的结构不同于商品活性炭,其具有小的比表面积(130.7m2/g)和更明显的晶体特性,其内部含有大量较完整的类石墨晶。微晶炭依靠电解质离子嵌入类石墨晶层间存储能量,在2.7V的电压下工作时具有高达110.6F/g的放电比电容,27.5Wh/kg的比能量和大于1.2kW/kg的比功率,均优于商品活性炭YP15。而且,新型微晶炭能够在3.5V的工作电压下保持良好的电容特性和稳定的循环性能。 展开更多
关键词 微晶炭 类石墨微晶 孔结构 双电层
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Li过量的层状结构锂离子电池材料Li_(1+x)M_(1-x)O_2(x≥0)——I.LiAO_2-Li_2BO_3(A=Co,Ni,Cr·…;B=Mn,Ti…)固熔体材料 被引量:7
15
作者 张联齐 任丽彬 +1 位作者 刘兴江 汪继强 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期426-429,共4页
设计和研发锂过量层状Li1+xM1-xO2(M是一种或一种以上的过渡金属元素,x≥0)锂离子电池正极材料成为研究热点。此类材料展示不同寻常的电化学性能,如高比容量、优秀的循环能力以及新的电化学充放电机制。简单介绍此类材料的结构定义,结... 设计和研发锂过量层状Li1+xM1-xO2(M是一种或一种以上的过渡金属元素,x≥0)锂离子电池正极材料成为研究热点。此类材料展示不同寻常的电化学性能,如高比容量、优秀的循环能力以及新的电化学充放电机制。简单介绍此类材料的结构定义,结合我们的研究结果,着重综述了近几年LiAO2-Li2BO3(A=Co,Ni,Cr…;B=Mn,Ti…)固熔体锂过量层状材料的研究现状和发展趋势。 展开更多
关键词 锂过量层状正极材料 LiAO2-Li2BO3固熔体 锂离子电池
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硅/碳复合负极材料在18650型锂离子电池中的应用 被引量:4
16
作者 刘文刚 张仰慧 +2 位作者 王晓丹 高俊奎 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期20-23,共4页
在研究硅/碳复合负极材料和人造石墨负极材料混合负极的比容量与电极膨胀率之间的变化关系的基础上,通过配方优化,成功制作了硅/碳复合负极材料与人造石墨负极材料混合负极的18650型锂离子电池。采用扫描电子显微镜法(SEM)、电化学交流... 在研究硅/碳复合负极材料和人造石墨负极材料混合负极的比容量与电极膨胀率之间的变化关系的基础上,通过配方优化,成功制作了硅/碳复合负极材料与人造石墨负极材料混合负极的18650型锂离子电池。采用扫描电子显微镜法(SEM)、电化学交流阻抗频谱(EIS)等技术,分析了循环前后负极的变化,研究了氟代碳酸乙烯酯(FEC)添加剂对电池性能的影响。结果表明:FEC加入量较高时,可与硅负极材料形成更加稳定的SEI膜,抑制负极材料的粉化,电池180次循环后,容量保持率达到71.3%,循环性能得到显著提高。 展开更多
关键词 碳复合负极材料 锂离子电池 FEC
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PVP分散剂对高倍率LiFePO_4锂离子蓄电池性能作用 被引量:8
17
作者 刘文刚 高俊奎 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期671-672,687,共3页
采用粒度分析、流变分析、扫描电子显微镜法(SEM)等技术研究了PVP分散剂添加量对LiFePO4正极浆料粒度分布及流变性的影响规律。通过配方优化,制作高倍率放电18650型LiFePO4锂离子电池,并对其循环及倍率等性能进行了对比研究。结果... 采用粒度分析、流变分析、扫描电子显微镜法(SEM)等技术研究了PVP分散剂添加量对LiFePO4正极浆料粒度分布及流变性的影响规律。通过配方优化,制作高倍率放电18650型LiFePO4锂离子电池,并对其循环及倍率等性能进行了对比研究。结果表明,随着PVP加入量的提高,浆料的黏度呈现下降的趋势,浆料的粒度则先减小后增大,PVP加入量在0.4%~0.8%时,可达到最优的浆料分散效果。用PVP含量0.6%的LiFePO4正极浆料制作容量为1.1 Ah的18650电池表现出优异的高倍率放电及循环性能,在1.5 A充10 A放的条件下,900次循环后容量保持率高达90%以上,优于未使用PVP分散剂的传统磷酸铁锂电池;30 A高倍率放电容量可达到标称容量的94.6%。 展开更多
关键词 锂离子电池 高倍率 磷酸铁锂 分散剂
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铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的制备及性能表征 被引量:2
18
作者 方小红 赵彦民 +2 位作者 杨立 冯金晖 李巍 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期406-408,共3页
以厚度为25~70mm的钛箔为衬底,直流磁控溅射法制备0.8~1.2mm的底电极Mo薄膜,而后以CuIn和CuGa靶交替溅射制得Cu-In-Ga金属预制膜,再以真空硒化法制得CuIn1-xGaxSe2薄膜。以化学浴沉积法制备缓冲层CdS,射频磁控溅射法制备ZnO和ZAO,直... 以厚度为25~70mm的钛箔为衬底,直流磁控溅射法制备0.8~1.2mm的底电极Mo薄膜,而后以CuIn和CuGa靶交替溅射制得Cu-In-Ga金属预制膜,再以真空硒化法制得CuIn1-xGaxSe2薄膜。以化学浴沉积法制备缓冲层CdS,射频磁控溅射法制备ZnO和ZAO,直流磁控溅射法制备上电极,制得结构为衬底Ti/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZAO/Al,其光电转换效率达到7.3%(25℃,AM0)。 展开更多
关键词 铜铟镓硒 薄膜 太阳电池 柔性
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锂离子电池的热失控模拟 被引量:3
19
作者 卢立丽 王松蕊 刘兴江 《华南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第A02期111-112,共2页
通过锂离子电池的热模拟研究,对比了不同环境温度时,锂离子电池的温度变化和热失控状态.进一步模拟了绝热条件下,锂电池的热失控状态.
关键词 锂离子电池 热失控 热模拟
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铜铟镓硒薄膜太阳电池的应力问题 被引量:1
20
作者 李微 刘兴江 +3 位作者 赵彦民 闫礼 乔在祥 孙云 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期420-421,共2页
分析了CIGS太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用。计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大。而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄... 分析了CIGS太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用。计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大。而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄膜的界面应力。而对于柔性衬底材料的PI薄膜,如何解决因其较大的热膨胀系数造成的热应力,将成为制备高效柔性CIGS薄膜电池的关键技术。 展开更多
关键词 CIGS太阳电池 薄膜 应力
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