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p型TOPCon晶体硅太阳电池局域硼重掺杂发射极的光电性能研究
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作者 林文杰 王皓正 +2 位作者 余学功 王永谦 邱开富 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期238-244,共7页
该文研究硼重掺杂发射极的表面形貌和硼扩散工艺对光照钝化区域和金属接触区域的钝化性能、接触性质和寄生吸收以及电池性能的影响。对比抛光样品,制绒样品具有更低接触电阻测试值(2.5~3.2 mΩ·cm^(2))才能实现高效局域p++接触的pT... 该文研究硼重掺杂发射极的表面形貌和硼扩散工艺对光照钝化区域和金属接触区域的钝化性能、接触性质和寄生吸收以及电池性能的影响。对比抛光样品,制绒样品具有更低接触电阻测试值(2.5~3.2 mΩ·cm^(2))才能实现高效局域p++接触的pTOPCon电池设计。采用3000 s的硼扩推进时间和更低接触电阻的新AgAl栅线接触(0.5 mΩ·cm^(2)),权衡金属接触区域的接触性能、光照区域的光电特性和生产成本的影响,将局域p++接触的p-TOPCon电池模拟效率提高至24.62%。 展开更多
关键词 太阳电池 晶体硅 光电设计 TOPCon 硼重扩散 局域接触 模拟计算
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碳化硅单晶加工对晶片表面质量的影响
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作者 张序清 刘晓双 +6 位作者 张玺 朱如忠 高煜 吴琛 王蓉 杨德仁 皮孝东 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-13,共5页
碳化硅(4H-SiC)晶片加工是制备高品质衬底晶圆的关键工艺,衬底晶圆的表面质量直接影响外延薄膜以及后续器件的性能。本研究通过对4H-SiC晶片经线切割、磨削、研磨、抛光等不同加工工序后对应的表面形貌、粗糙度、机械性质和晶体质量的分... 碳化硅(4H-SiC)晶片加工是制备高品质衬底晶圆的关键工艺,衬底晶圆的表面质量直接影响外延薄膜以及后续器件的性能。本研究通过对4H-SiC晶片经线切割、磨削、研磨、抛光等不同加工工序后对应的表面形貌、粗糙度、机械性质和晶体质量的分析,发现晶片加工通过逐步去除线切割引入的表面损伤层,提高了晶片表面质量。4H-SiC晶片C面和Si面机械性质存在各向异性,C面材料韧性相对较差,加工过程中发生脆性断裂的程度更大,导致C面材料去除速率较快,表面形貌和粗糙度相对较差。 展开更多
关键词 碳化硅 晶片加工 表面质量 各向异性
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碳化硅晶圆的表面/亚表面损伤研究进展 被引量:3
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作者 李国峰 陈泓谕 +5 位作者 杭伟 韩学峰 袁巨龙 皮孝东 杨德仁 王蓉 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第11期1907-1921,共15页
表面无损伤、粗糙度低的半导体碳化硅(4H-SiC)衬底是制造电力电子器件和射频微波器件的理想衬底材料,在新能源、轨道交通、智能电网和5G通信等领域具有广阔的应用前景。4H-SiC衬底的加工过程包括切片、减薄、研磨、抛光和清洗,在4H-SiC... 表面无损伤、粗糙度低的半导体碳化硅(4H-SiC)衬底是制造电力电子器件和射频微波器件的理想衬底材料,在新能源、轨道交通、智能电网和5G通信等领域具有广阔的应用前景。4H-SiC衬底的加工过程包括切片、减薄、研磨、抛光和清洗,在4H-SiC衬底加工过程中引入的表面/亚表面损伤均严重影响材料性能、同质外延薄膜性质,以及器件性能和可靠性。本文将重点介绍4H-SiC晶片在切片、减薄、研磨、抛光等各个加工环节中表面/亚表面损伤的形成和去除机制,基于4H-SiC晶圆表面/亚表面损伤的检测方法,综述亚表面损伤的形貌和表征参量,并简单介绍三种常见的亚表面损伤的消除方法,分析其技术优势和发展瓶颈,对去除亚表面损伤工艺的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 半导体 4H-SIC 衬底晶圆 表面/亚表面损伤 晶圆加工
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二维材料构筑的CO_(2)分离膜研究进展 被引量:1
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作者 李卉 王雨琪 +1 位作者 叶志镇 彭新生 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期170-179,共10页
二维材料由于其独特的纳米片结构,已广泛应用于设计高气体渗透通量和选择性的分离膜中.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中构筑的纳米及纳米尺度孔道为分子输运提供了特殊的通道,它们是高渗透性和高... 二维材料由于其独特的纳米片结构,已广泛应用于设计高气体渗透通量和选择性的分离膜中.石墨烯类、二维金属有机骨架、二维过渡金属碳化物/碳氮化物等二维材料中构筑的纳米及纳米尺度孔道为分子输运提供了特殊的通道,它们是高渗透性和高选择性分子筛分的根本原因.本文综述了近年来二维材料基CO_(2)分离膜的研究进展,包括材料种类、分离膜的制备方法、分离性能及分离机制,并对二维材料基CO_(2)分离膜的应用前景进行了总结与展望. 展开更多
关键词 二维材料 气体分离 CO_(2)分离膜 分离机制
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用于低浓度H_(2)S室温稳定监测的CsPbBr_(3)@TiO_(2)异质结微晶气体传感器
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作者 逯江浩 黄胜 +4 位作者 陈露 程永超 高莎莎 陶雪钰 顾修全 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1815-1826,共12页
通过简单的溶液法用TiO(Acac)_(2)原位包覆CsPbBr_(3)全无机钙钛矿材料,在400℃加热后直接制成了CsPbBr_(3)@TiO_(2)核壳结构微晶,使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)及X射线光电子能谱(XPS)对CsPbBr_... 通过简单的溶液法用TiO(Acac)_(2)原位包覆CsPbBr_(3)全无机钙钛矿材料,在400℃加热后直接制成了CsPbBr_(3)@TiO_(2)核壳结构微晶,使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)及X射线光电子能谱(XPS)对CsPbBr_(3)@TiO_(2)微晶的晶体结构、微观形貌、化学组成进行表征。结果表明,原位金属氧化物包覆钙钛矿形成分散良好、大小为4~8μm的球壳结构。用旋涂法在掺氟氧化锡(FTO)电极上构筑了CsPbBr_(3)@TiO_(2)薄膜气体传感器,在室温下测试其对H_(2)S气体的检测灵敏度,结果发现,该传感器对H_(2)S气体的检测下限达25 ppb(1 ppb=10-9),对100 ppb H_(2)S响应/恢复时间为24/21 s,灵敏度为0.59,响应曲线具有良好的循环稳定性。另外,传感器暴露在空气中30 d内的稳定性高于90%,且具有优异的气体选择性和抗湿度干扰性。通过光致发光(PL)光谱、时间分辨光致发光(TRPL)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)及紫外光电子能谱(UPS)测试分析了其能带位置、电荷动力学和配位机理,并用氧吸附原理对其传感机理进行了解释。该工作为室温下低浓度H_(2)S气体的稳定监测提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 CsPbBr_(3) 钙钛矿 核壳结构 异质结 H_(2)S气体传感器 氧吸附原理
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MnO_(x)-CeO_(2)催化剂中元素价态对低温SCR还原NO_(x)性能的影响 被引量:1
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作者 郑拓 王飞 +9 位作者 李松达 郑红梅 张彦 张玉 郭成成 张凯 邵博 赵志浩 王勇 杨杭生 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期869-877,896,共10页
采用具有MOFs结构的Ce-MOFs作为前驱体,制备了一系列不同Ce4+离子浓度的CeO_(2),然后负载MnO_(x)制备MnO_(x)-CeO_(2)催化剂,研究发现热处理工艺可以有效调控催化剂中Mn元素和Ce元素的化合价,从而调控催化活性。其中700℃焙烧的CeO_(2)... 采用具有MOFs结构的Ce-MOFs作为前驱体,制备了一系列不同Ce4+离子浓度的CeO_(2),然后负载MnO_(x)制备MnO_(x)-CeO_(2)催化剂,研究发现热处理工艺可以有效调控催化剂中Mn元素和Ce元素的化合价,从而调控催化活性。其中700℃焙烧的CeO_(2)载体负载MnO_(x)后经过300℃热处理制备的催化剂,具有最高脱硝活性,在150~200℃的温度区间NO_(x)转化率接近100%。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、NO温度程序脱附(NO-TPD)等分析显示,在MnO_(x)-CeO_(2)催化剂上SCR脱硝反应主要遵循L-H路径,催化剂中的高浓度Ce^(4+)离子、Mn^(2+)离子和Mn^(3+)离子,有利于催化剂的低温SCR脱硝活性,而Mn4+离子并不是催化剂的最佳活性成分。 展开更多
关键词 氮氧化物 低温选择性催化还原 锰铈催化剂 活性位点 MOF前驱体
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效率27%的局域钝化接触HJT太阳电池的光电设计
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作者 林文杰 王皓正 +2 位作者 王永谦 邱开富 余学功 《太阳能学报》 2025年第9期611-617,共7页
采用Sunsolve光学模拟和Quokka3器件模拟,研究电池膜层结构、膜层材料和膜层厚度、正面接触电阻、硅片电阻率和正面细栅中心间距对HJT太阳电池光电性能的影响。基于常规的HJT太阳电池,背面采用MgFx/Ag背反射器,同时正背面ITO的厚度减薄... 采用Sunsolve光学模拟和Quokka3器件模拟,研究电池膜层结构、膜层材料和膜层厚度、正面接触电阻、硅片电阻率和正面细栅中心间距对HJT太阳电池光电性能的影响。基于常规的HJT太阳电池,背面采用MgFx/Ag背反射器,同时正背面ITO的厚度减薄至12 nm,提高背面的长波反射,降低背面寄生吸收。正面将高寄生吸收的nc-Si:H(n)/ITO设置在栅线下方,非栅线区域采用高透明的SiNx/SiOx叠层减反膜,显著降低正面寄生吸收和前表面反射,电池短路电流提高1.63 mA/cm^(2),达到41.75 mA/cm^(2)。采用模拟优化的正面细栅中心间距为1.25 mm,电阻率为1Ω·cm,正面接触电阻为0.2 mΩ·cm^(2)的设计,实现效率27%的局域钝化接触HJT太阳电池的设计。对比常规的HJT太阳电池,效率提高0.97%,同时正背面减薄的ITO设计降低了HJT太阳电池的制备成本。 展开更多
关键词 太阳电池 晶体硅 异质结 光电设计 局域接触 模拟计算
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粉末颗粒大小对X射线光电子能谱仪测试的影响
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作者 朱笑东 王洁如 《光谱学与光谱分析》 2025年第9期2620-2624,共5页
X射线光电子能谱仪(XPS)是一种强大的表面分析技术,能分析除H和He以外的所有元素,包括几乎所有固体样品以及离子液体等材料的表面化学状态,实现材料表面的定性或者半定量的分析,结合离子刻蚀或角分辨还可实现对材料的深度分析和界面分... X射线光电子能谱仪(XPS)是一种强大的表面分析技术,能分析除H和He以外的所有元素,包括几乎所有固体样品以及离子液体等材料的表面化学状态,实现材料表面的定性或者半定量的分析,结合离子刻蚀或角分辨还可实现对材料的深度分析和界面分析、以及价带等电学性质分析,广泛应用在半导体材料、高分子材料、催化材料、冶金、腐蚀等领域。固体粉末材料是X射线光电子能谱仪测试中最常见的测试对象,其常见的制备方法为粉末洒在或压入胶带中(文中简称粘样法)。一般来说,在同样的测试条件下,粗糙的固体样品XPS信号更弱,而关于粉末粒径对测试信号的影响机制尚不明确。本研究聚焦粘样法制备的粉末样品在XPS测试中,粉末大小与基底对测试信号的作用机制,系统研究了粒径分布对XPS信号强度、峰形特征及元素定量分析的影响规律。本论文以氧化铝(Al_(2)O_(3))粉末为典型研究对象,通过梯度粒径样品(4.5~500μm)的XPS全谱/窄谱[Al(2p)、Si(2p)、C(1s)、O(1s)等]分析,结合扫描电子显微的形貌表征和元素含量统计,揭示了粉末粒径与测试信号的非单调响应关系。实验发现随着氧化铝粉末粒径的增加(>150μm时),Al(2p)的峰强逐渐减小,半高宽逐渐增大。这与颗粒增大增加表面粗糙度而引起XPS信号变化密切相关。当粒径小于13μm时,Al(2p)的峰强呈现减小趋势,而基底胶带的Si(2p)信号增加,这说明了颗粒减小无法避免基底信号对样品信号的影响。该研究可为固体粉末样品的XPS测试方法优化提供科学依据与理论指导。 展开更多
关键词 X射线光电子能谱仪 固体粉末 氧化铝 粘样法
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