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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(duì)其性能的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、華東師范大學(xué)碩上學(xué)位論文(2010)摘要薄膜太陽(yáng)能電池具有非常明顯的低成本優(yōu)勢(shì)，TCO薄膜作為薄膜太陽(yáng)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(jià)、性能優(yōu)異的TCO薄膜對(duì)進(jìn)一步降低薄膜太陽(yáng)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(chǎng)中居主要地位，但銦是稀有金屬，價(jià)格昂貴且有毒，極不利于薄膜太陽(yáng)能電池的成本控制和環(huán)境保護(hù)。而鋁摻雜的氧化鋅薄膜(hzo)，由于原料充足、成本低廉、無(wú)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(shí)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(duì)AZO薄膜的結(jié)構(gòu)和光電學(xué)性能的影響對(duì)研究薄膜太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換介質(zhì)上的AZO薄膜和進(jìn)一步擴(kuò)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(duì)AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學(xué)性能的影響，還對(duì)其作為太陽(yáng)能薄膜電池前電極在絨度方面的要求進(jìn)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(shí)驗(yàn)條件對(duì)AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學(xué)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(dá)到85％的優(yōu)質(zhì)商用級(jí)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(lán)寶石，氮化鎵)對(duì)AZO薄膜結(jié)構(gòu)和光電學(xué)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(huì)越好，從而薄膜電阻率和方塊電阻也越小，電學(xué)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(dá)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(duì)各種襯底上生長(zhǎng)的AZO薄膜的結(jié)
4、構(gòu)和光電學(xué)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，電阻率最小；而相對(duì)于A1，O，／GaN襯底，緩沖層厚度為50nm時(shí)樣品的結(jié)晶質(zhì)量最好，電阻率最小。(4)對(duì)在優(yōu)化工藝下得到的載玻片襯底上的AZO薄膜進(jìn)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(xué)碩：{：學(xué)位論文(2010)有非常優(yōu)異的絨面，粗糙度74nm，達(dá)到了太陽(yáng)能薄膜電池前電極的絨度要求。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能電池，AZO薄膜，緩沖層，粗糙度華東師范人學(xué)碩士學(xué)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
