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《不同襯底條件下制備的薄膜電池用AZO及緩沖層對其性能的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、華東師范大學碩上學位論文(2010)摘要薄膜太陽能電池具有非常明顯的低成本優(yōu)勢，TCO薄膜作為薄膜太陽能電池前端電極材料占到電池成本的三分之一，因此開發(fā)廉價、性能優(yōu)異的TCO薄膜對進一步降低薄膜太陽能電池的成本具有非常重要的意義。目前，錫摻雜的氧化銦(ITO)薄膜在TCO薄膜市場中居主要地位，但銦是稀有金屬，價格昂貴且有毒，極不利于薄膜太陽能電池的成本控制和環(huán)境保護。而鋁摻雜的氧化鋅薄膜(hzo)，由于原料充足、成本低廉、無毒、在氫等離子體中穩(wěn)定，逐漸成為ITO薄膜的最佳替代者。目前，TCO薄膜已經(jīng)廣泛用于透明導(dǎo)電電極和光電子集成器件，AZO薄膜的實際沉積襯底變的非常復(fù)雜。因此，
2、研究不同襯底條件和緩沖層厚度對AZO薄膜的結(jié)構(gòu)和光電學性能的影響對研究薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換介質(zhì)上的AZO薄膜和進一步擴展AZO薄膜的應(yīng)用領(lǐng)域非常有意義。本文利用磁控濺射技術(shù)，選取在多種不同襯底上沉積AZO薄膜，研究了制備工藝、不同襯底材料、不同厚度的緩沖層對AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學性能的影響，還對其作為太陽能薄膜電池前電極在絨度方面的要求進行了初步探討，獲得Y下主要結(jié)果：(1)采用磁控濺射，研究了在載玻片上不同實驗條件對AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學性能的影響，最終發(fā)現(xiàn)在靶與襯底間距5Clll、射頻功率225W、工作氣壓O．8Pa、襯底溫度275℃和降溫氣壓0．8Pa的條件下，得到了電阻率3
3、．88×10。3Q．cm，方塊電阻為19Q，且可見光平均透過率達到85％的優(yōu)質(zhì)商用級AZO薄膜。(2)結(jié)合前面已經(jīng)獲得的最優(yōu)工藝條件，研究了不同襯底材料(石英，硅片，藍寶石，氮化鎵)對AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在相同沉積條件下，隨著襯底材料的晶格結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)與ZnO越接近，沉積的AZO薄膜結(jié)晶質(zhì)量就會越好，從而薄膜電阻率和方塊電阻也越小，電學性能越優(yōu)異。其中，在A1，O，／GaN上獲得的AZO薄膜質(zhì)量最好，電阻率低達8．55×10-4Q．cm。(3)在不同的襯底材料和AZO薄膜之間添加ZnO緩沖層，研究不同緩沖層厚度對各種襯底上生長的AZO薄膜的結(jié)
4、構(gòu)和光電學性能的影響。發(fā)現(xiàn)在單晶si和石英襯底上先沉積150m的ZnO緩沖層，再沉積AZO得到的薄膜的結(jié)晶質(zhì)量最好，電阻率最??；而相對于A1，O，／GaN襯底，緩沖層厚度為50nm時樣品的結(jié)晶質(zhì)量最好，電阻率最小。(4)對在優(yōu)化工藝下得到的載玻片襯底上的AZO薄膜進行表面粗化處理，以獲得絨面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)用O．06mol／L的稀鹽酸粗化20S后得到的AZO薄膜具華東師范人學碩：{：學位論文(2010)有非常優(yōu)異的絨面，粗糙度74nm，達到了太陽能薄膜電池前電極的絨度要求。關(guān)鍵詞：太陽能電池，AZO薄膜，緩沖層，粗糙度華東師范人學碩士學位論文(2010)AbstractLowcost
5、isagreatadvantageofthinfilmsolarcell．ThecostofTCOthinfilmasthefront．endelectrodematerialofsolarcellaccountsforonethirdofallcost．SoitisofgreatsignificancetodevelopcheapandexcellentTCOThinfilmforreducingthecostofthinfilmsolarcell．Atpresent，theSn—dopedindiumoxidethinfilmoccupiesthemainposition，b
6、utindiumisakindofmetalwhichisrare，expensive，toxicandnotconducivetocontrolcostofthinfilmsolarcellandprotectenvironment．WhiletheA1一dopedZnOthinfilmwhichischeap，non—toxicandstableinhydrogenplasmahasbecomethebestalternativetoITO．Currently,TCOthinfilmshavebeenwidelyusedfortransparentconductiveelec
7、trodeandoptoelectronicintegrateddevices，SOthesubstrateonwhichAZOfilmsactuallyisdepositedbecomesveryvarious．Therefore，itisverymeaningfultoresearcheffectsofdifferentsubstratesandbufferlayerthicknesses．Inthispaper,withdepositingAZOfilmsondiffere
