薄膜太陽能電池窗口材料SnO_2的PECVD制備及其性能研究

【摘要】：二氧化錫(SnO_2)是一種寬帶隙的金屬氧化物,其薄膜具有可見光透性強(qiáng)、電阻低、化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是一種合適的薄膜太陽能電池窗口材料。本論文采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)法在玻璃襯底上制備了可見光透過率高達(dá)80%以上、方塊電阻低至81?/□、對襯底附著力強(qiáng)的SnO_2薄膜。 本論文包括以下四個部分: (1)簡單介紹了太陽能以及太陽能電池的一些基本知識,重點(diǎn)介紹了薄膜太陽能電池的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)以及薄膜太陽能電池窗口材料的選擇問題;闡明課題背景和主要研究內(nèi)容。 (2)綜合介紹了各種制備SnO_2薄膜的方法及優(yōu)缺點(diǎn),比較選擇出等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)作為制備SnO_2薄膜的最佳方案;設(shè)計(jì)了PECVD實(shí)驗(yàn)平臺,并對平臺各個部分進(jìn)行了介紹。 (3)以氯化亞錫(SnCl2)和O2為原料,利用PECVD技術(shù)在玻璃襯底上制備了SnO_2薄膜,并利用XRD、SEM、EDAX、紫外分光光度計(jì)、雙電測四探針測試儀、超聲波等檢測儀器對薄膜的基本性能進(jìn)行了測試和分析;探討了PECVD法沉積SnO_2薄膜的反應(yīng)機(jī)理。 (4)探討了PECVD工藝參數(shù)對SnO_2薄膜晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、光電特性的影響。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到在合適的工作條件下,制備出的SnO_2薄膜均勻,光電性能較好。 本課題制備SnO_2薄膜主要著眼于其在薄膜太陽能電池上的應(yīng)用。采用PECVD法制備SnO_2薄膜是一種有益的嘗試,所獲結(jié)果對其在薄膜太陽能電池中的應(yīng)用具有一定借鑒作用和參考價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：SnO_2薄膜 PECVD 薄膜太陽能電池 窗口材料
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TM914.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 太陽能電池10-13
• 1.3 薄膜太陽能電池13-15
• 1.4 薄膜太陽能電池窗口材料的選擇15-16
• 1.5 本課題研究背景及主要研究內(nèi)容16-18
• 2 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)實(shí)驗(yàn)平臺設(shè)計(jì)18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 常用薄膜沉積方法18-21
• 2.3 PECVD實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 PECVD 法制備Sn0_2 薄膜實(shí)驗(yàn)及機(jī)理分析24-29
• 3.1 PECVD法制備SnO_2 薄膜實(shí)驗(yàn)原料的選擇24
• 3.2 襯底的選擇與預(yù)處理24-25
• 3.3 PECVD法制備Sn0_2 薄膜實(shí)驗(yàn)25-28
• 3.4 PECVD法制備Sn0_2 薄膜機(jī)理分析28
• 3.5 本章小結(jié)28-29
• 4 Sn0_2 薄膜性能表征與分析29-35
• 4.1 Sn0_2 薄膜晶體結(jié)構(gòu)測試29-30
• 4.2 Sn0_2 薄膜表面形貌測試30-32
• 4.3 Sn0_2 薄膜成分分析32-33
• 4.4 Sn0_2 薄膜光透射率測試33-34
• 4.5 Sn0_2 薄膜電學(xué)性能測試34
• 4.6 本章小結(jié)34-35
• 5 PECVD 工藝參數(shù)對Sn0_2 薄膜性能的影響35-53
• 5.1 引言35
• 5.2 襯底溫度對Sn0_2 薄膜的影響35-41
• 5.3 沉積時(shí)間對Sn0_2 薄膜的影響41-44
• 5.4 退火處理對Sn0_2 薄膜的影響44-47
• 5.5 其他工藝參數(shù)對51102 薄膜的影響47-51
• 5.6 本章小結(jié)51-53
• 6 結(jié)論與展望53-56
• 6.1 本論文的主要結(jié)論53-54
• 6.2 存在的問題和下一步工作設(shè)想54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60

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