太陽能電池薄膜層材料設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

1.6萬字 41頁 原創(chuàng)作品，獨(dú)家提交，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
隨著對太陽能電池的深入研究制作適合薄膜太陽電池使用的透明電極材料成為薄膜太陽電池研究的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。最近幾年，寬禁帶半導(dǎo)體材料ZAO(摻鋁氧化鋅)透明導(dǎo)電膜的研究備受人們的青睞。與傳統(tǒng)的ITO導(dǎo)電膜相比ZAO導(dǎo)電膜具有如下一些突出的優(yōu)點(diǎn):原材料在自然界中的儲量豐富、易于制造、成本低廉、無毒、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。因此，ZAO透明導(dǎo)電薄膜必將成為新一代透明導(dǎo)電氧化物薄膜的代表。另外，ZAO原材料資源豐富、價(jià)格低廉，無毒無污染，制備工藝簡單，因此，ZAO 具有很大的潛在商用價(jià)值。
因?yàn)橥该麟姌O材料質(zhì)量的好壞將直接影響電池的效率。ZAO導(dǎo)電膜所具有的特點(diǎn)使得它成為理想的候選者因而對它的深入研究具有極大的意義。但在當(dāng)前階段ZAO導(dǎo)電膜還沒有被廣泛使用原因主要在于:成本太高另外人們還沒有找到合適和穩(wěn)定的工藝條件?，F(xiàn)在所應(yīng)用的主要工藝包括:化學(xué)氣象沉積和濺射使用的原料主要是鋅鋁的有機(jī)化合物或氧化物陶瓷成本較高尤其是氧化物陶瓷燒制困難質(zhì)量也難以有保證;盡管國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)制備出光電性能良好的ZAO導(dǎo)電膜但是由于工藝條件重復(fù)性差離真正的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)尚有一段距離。
本實(shí)驗(yàn)中，我們使用直流磁控濺射裝置，采用反應(yīng)濺射的方法，在普通無機(jī)
玻璃襯底上制備摻鋁氧化鋅(ZAO)薄膜，通過改變襯底溫度、濺射功率、反應(yīng)氣壓等條件，制備出不同的 ZAO 薄膜樣品，利用 XRD、四針探測儀、紫外-可見分光光度計(jì)等測量儀器對薄膜的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行表征和分析，研究了不同工藝參數(shù)對薄膜結(jié)構(gòu)，電學(xué)，光學(xué)性能的影響。

關(guān)鍵詞:直流反應(yīng)磁控濺射，ZAO導(dǎo)電膜，微觀結(jié)構(gòu)，制備參數(shù)，光電性能