不同材料在管式爐實驗中臭氧退火的參數(shù)差異有哪些?
不同材料在管式爐實驗中,臭氧退火的參數(shù)存在著多種差異。以下將從多個方面進行詳細闡述。
一、溫度參數(shù)差異
在多晶硅太陽電池的臭氧氧化退火工藝中,實驗確定了最適宜的退火處理工藝,但未明確給出具體的溫度范圍。隨著退火時間的延長,多晶硅片少子壽命的上升幅度增大,電池的電學性能隨之提升。
對于合成高分散性的 Cu?ZnSnS?(CZTS)納米顆粒,通過在管式爐中進行硒化處理,退火溫度在 400°C 到 550°C 之間變化。研究發(fā)現(xiàn),隨著退火溫度的升高(最高至 500°C),薄膜的結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)得到改善。
在 MoS? 的生長研究中,MoS? 薄膜先通過分子束外延在不同生長溫度下生長在藍寶石上,然后轉(zhuǎn)移到管式爐中的硫環(huán)境中進行退火處理,但未給出具體的退火溫度范圍。
二、時間參數(shù)差異
多晶硅太陽電池的臭氧氧化退火工藝中,隨著退火時間的延長,電池性能提升。但同樣未給出具體的時間范圍。
對于 CZTS 納米顆粒形成的薄膜,退火時間在 5 分鐘到 20 分鐘之間變化。研究表明,薄膜在退火 10 - 15 分鐘時,結(jié)晶度和表面形態(tài)得到改善。
在 SiO? 基質(zhì)硅納米晶體薄膜的殘余應(yīng)力研究中,對經(jīng)過快速熱退火的硅納米晶體薄膜進行管式爐退火,退火時間在一定范圍內(nèi)變化,隨著退火溫度和時間的增加,殘余應(yīng)力降低。例如,在 1100°C 下退火 60 分鐘和在 1000°C 下退火 180 分鐘,可降低先前在 1200°C 下快速熱退火的硅納米晶體薄膜的殘余應(yīng)力。
三、臭氧濃度參數(shù)差異
在船舶柴油機選擇性催化還原積碳臭氧直接氧化再生實驗中,研究了溫度和臭氧濃度對 PM 氧化的影響。實驗表明,PM 氧化速度隨臭氧濃度提高明顯加快,臭氧的最佳氧化溫度窗口為 200 - 240℃,PM 氧化率可以達到 92%以上。
在其他材料的管式爐實驗中,未明確提及臭氧濃度參數(shù)的具體差異,但可以推測不同材料對臭氧濃度的要求可能因材料特性和實驗?zāi)康亩悺?/p>
四、材料特性對參數(shù)的影響
對于多晶硅太陽電池,臭氧氧化退火工藝旨在通過在多晶硅片表面生成薄層氧化硅,并借助等離子體增強化學氣相沉積法沉積的疊層氮化硅,顯著提升正表面的鈍化質(zhì)量,從而改善電學性能。
在 CZTS 納米顆粒的實驗中,不同的硒化條件和顆粒濃度用于改善結(jié)晶度和表面形態(tài),退火條件對 CZTSSe 薄膜的結(jié)構(gòu)、成分、光學和電學性質(zhì)產(chǎn)生影響。
對于 MoS? 薄膜,退火過程導(dǎo)致這些層的重結(jié)晶,顯著增加了 MoS? 晶體域的尺寸,從原本的納米級晶粒組成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮木w域,同時伴隨著拉曼光譜中缺陷相關(guān)峰的消失、吸收中的激子特征的銳化和光致發(fā)光產(chǎn)率的強烈增強。
在鐵基費托合成催化劑再利用實驗中,通過高溫熱解脫除費托合成渣蠟中的石蠟和雜質(zhì),浸漬銅離子溶液后用管式爐高溫煅燒制備臭氧催化劑,用于催化臭氧降解草酸溶液。該實驗主要關(guān)注催化劑的制備和催化效果,而非臭氧退火參數(shù)與其他材料的直接對比。
綜上所述,不同材料在管式爐實驗中臭氧退火的參數(shù)差異主要體現(xiàn)在溫度、時間、臭氧濃度以及材料特性對參數(shù)的影響等方面。這些差異是由材料的不同性質(zhì)和實驗?zāi)康乃鶝Q定的,需要根據(jù)具體情況進行調(diào)整和優(yōu)化。
五、參考文獻
臭氧氧化退火工藝對多晶硅太陽電池的性能影響研究,陳文浩
船舶柴油機選擇性催化還原積碳臭氧直接氧化再生,向紅
臭氧氧化退火工藝對多晶硅太陽電池的性能影響研究,陳文浩 whchen@nchu.edu.cn
Tuning the Properties of CZTS Films by Controlling the Process Parameters in Cost-Effective Non-vacuum Technique,Soraya Abdelhaleem
Recrystallization of MBE-Grown MoS_{2} Monolayers Induced by Annealing in a Chemical Vapor Deposition Furnace,Rongbin Wang
鐵基費托合成催化劑再利用及其臭氧催化性能,周光振
Reduction of residual stress in SiO2-matrix silicon nano-crystal thin films by a combination of rapid thermal annealing and tube-furnace ,annealing Yuheng Zeng