什么是制备与半制备液相

Cu(In,Ga)Se2（CIGS）是I-III-VI组化合物半导体材料，具备黄铜矿晶体结构，以它为吸收层的太阳能电池为CIGS薄膜太阳能电池，具备光电转换效率高、电池稳定性好、抗辐照能力强、弱光性好等优势。液相法制备CIGS电池实现了17.3%转换效率，虽然与真空法的23.35%相比仍有一定的差距，但由于液相法制备薄膜具有成本低、原料利用率高、可以实现卷对卷制备等优点，仍具有巨大的潜在发展优势。

研究表明，在GXCIGS电池的吸收层表面通常存在一层贫铜组分的有序缺陷化合物（2VCu+InCu，OVC），OVC相可以极大提高CIGS/CdS异质结质量，从而提升CIGS器件效率。在液相法制备薄膜中，由于无法实现元素在制备过程中的实时调控，很难实现CIGS表面OVC的可控形成。近期，河南大学武四新教授课题组通过分析OVC相的形成机理，设计了一种在吸收层表面沉积贫铜CIGS化合物的方式，利用在硒化成膜过程中Cu元素的扩散，实现CIGS表面OVC的制备。通过控制硒化温度以及顶层和体相前驱体薄膜的Cu/(In+Ga)化学计量，可以实现Cu(In,Ga)Se2表面OVC相的可控制备（图1）。

图1. OVC相制备过程示意图

图2. CIGS器件的能带结构示意图

通过测试分析，武四新教授课题组发现表面OVC相提升CIGS电池效率的原因主要来源于以下几点：

（1）OVC相使CIGS表面的价带能级位置向下移动，形成空穴往缓冲层传输的势垒，YZ载流子在CIGS/CdS的复合。

（2）OVC相的形成可以有效降低界面的缺陷浓度。

（3）OVC相可以促进载流子的分离和收集。

通过优化OVC相含量，制备出了16.39%效率的CIGS太阳能电池，本研究工作对进一步提升液相法CIGS太阳能电池的效率提供了新的研究思路和技术手段。

图3  7种OVC结构的拉曼光谱、J-V曲线和FF数

图4 有/无OVC结构CIGS器件的Cu元素TOF-SIMS剖面、EQE曲线、USP光谱

图5 有/无OVC结构CIGS器件在不同温度下暗态J-V曲线

文章信息

这一成果以“Controllable Formation of Ordered Vacancy Compound for High Efficiency Solution Processed Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells”为题发表在Advanced functional materials上。河南大学赵云海为论文DY作者，武四新教授和袁胜杰博士为论文通讯作者

文章链接https://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04399

本研究采用的是北京卓立汉光仪器有限公司SolarIV系列 太阳能电池伏安特性测量系统，如需了解该产品，欢迎咨询我司。

河南大学武四新教授课题组简介

河南大学武四新教授课题组名称：光电功能材料以及太阳能薄膜电池。

课题组主要从事光电功能的设计、制备及光伏性能的研究，希望能改善薄膜太阳能电池的转换效率。课题组期望通过对铜基薄膜太阳能电池各部分组件先进工艺和关键技术的探索和突破(薄膜微结构设计、缺陷态调控、表/界面钝化、能带结构优化以及微观动力学研究等方面)，ZZ开发出具有高结晶质量吸收层体相材料和优良电学性能接触界面的GXCZTSSe以及CIGS光伏器件并丰富其应用领域。

截止目前，本课题组已承担了各类项目10余项，其中，包括，国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划、教育部科学技术ZD项目、人事部归国留学人员 择优支持计划项目、河南省科技厅基础与前沿ZD项目、河南省高校知识创新工程支持计划等，在国内外著名学术期刊Energy Environ. Sci.，Adv. Funct. Mater.，Chem. Mater.以及J. Mater. Chem. A等发表学术论文50余篇。

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实验目的：制备小鼠大脑的单细胞悬液

实验仪器：单细胞悬液制备仪，研磨套装管，滤管，移液枪，培养皿，镊子，手术刀

实验试剂：PBS液，净信消化酶，终止液

操作步骤：

1、开机预热，打开加热模块1，加热模块2

2、取活体组织后，放入PBS液中去红，然后取20-50mg（约小米粒大小），再分成若干等分

3、把消化酶用移液器加入研磨套装管中，将加满消化酶的离心管放入预热模块中预热几分钟

4、将处理好的组织用镊子转移到加满消化酶的离心管中

5、将装满消化酶和组织的离心管放置到加热板中，选择25分钟程序，开始运行

6、程序结束取出离心管，将消化好的组织液转移到过滤管中，即得到一管单细胞悬液

仪器介绍：

上海净信单细胞制备仪JX-CKSM-6WK（6通道加热型）是一种集成金属浴消化与温和剪切组织的新一代细胞悬液制备设备，应用于流式细胞术/单细胞测序/原代细胞培养等实验，具有起始组织量小，时间短，细胞得率高，细胞活性高的特点。采用国际DIN方法设计，低噪音，使用方便，性能稳定。

应用领域：肿瘤研究 心血管研究 干细胞研究 免疫研究 神经科学研究

产品应用：

单细胞测序（Single-Cell RNASeq)

多色流式分析（Multicolor Flow Cytometry)

质谱流式细胞计数（Mass Cytometry)

原代细胞分离培养（Primary Cell Isolation And Culture)

细胞ZLCAR-T

　　此次实验主要是为膝关节滑液组织制备单细胞，让我们一起来看看净信单细胞制备仪是如何制备膝关节滑液组织单细胞悬液，对其样品前处理效果和悬液效果如何？

　　实验地点：上海**大学医学院东区单细胞中心

　　实验仪器：单细胞悬液制备仪（温控型）JX-CKSM-6WK

　　样品前处理制备实验步骤：

　　1、打开仪器电源开关，将仪器界面中的加热点开预热一段时间持恒温。

　　2、将组织稍微剪切成小块，放入净信2ml研磨管中。

　　3、加入净信消化酶旋上盖子，上下微微晃动将其组织和消化酶均匀混合。

　　4、将混合好的研磨管放入加热模块中，再将研磨管放入热板中，盖上盖子。

　　5、启动设备，待设备停止运行后打开仪器盖子，取出样品管

　　6、将样品管中的液体和剩下的组织一起倒入过滤管中，再加入终止液后得到浑浊的液体，即单细胞悬液。

　　样品处理前后效果图：

　　显微镜下的细胞呈现：

　　实验样品组织制备注意事项：

　　1、消化酶和终止液均需要在冷冻环境下保存

　　2、消化酶解冻时需在常温条件下解冻，不可以放入水浴或者其他加热仪器中解冻，温度升高对酶的活性会有很大的影响。