用于非晶硅薄膜太陽能電池的AZO薄膜研究

【摘要】：原位濺射的AZO薄膜由于其優(yōu)異的光學、電學和壓電特性以及其在薄膜電池和平板顯示器上的應用前景引起了廣泛的關注。另外,類單晶AZO薄膜由于其獨特的性質,在光電器件尤其是非晶硅薄膜太陽能電池應用領域作用特殊。 本文中利用射頻磁控濺射技術在玻璃襯底上制備了類單晶AZO透明導電薄膜。研究了工藝參數對原位沉積的類單晶AZO薄膜的影響。XRD衍射圖說明了制備的類單晶AZO導電膜的結晶性隨著襯底溫度和射頻功率的升高變好。優(yōu)化的條件下的類單晶AZO薄膜具有優(yōu)異的C軸擇優(yōu)取向和幾乎與單晶一樣的尖銳的XRD衍射圖譜。從FESEM可以看出類單晶AZO薄膜都具有均勻的晶粒,晶粒尺寸隨著襯底溫度和射頻功率的升高增加。在襯底溫度較低時制備的AZO薄膜,可以觀察到不規(guī)則的隕石坑和柱狀的結構,而當襯底溫度較高時,觀察到的形狀是卵石狀的。 類單晶AZO薄膜在400-800nm的可見光區(qū)平均透過率為85%。在優(yōu)化的工藝條件,襯底溫度300℃,射頻功率140W制備的薄膜晶粒尺寸為76.489nm,電阻率為4.176×10~(-4)Ωcm。 另一方面,本文中利用磁控濺射在室溫下不同襯底上制備了AZO薄膜,并對不同襯底上的薄膜進行了對比。發(fā)現襯底對薄膜的特性有一定的影響,但是PI和不銹鋼也很適合作為制備高質量AZO薄膜的襯底,雖然比玻璃上的AZO薄膜的性能稍差,但是,PI和不銹鋼上的AZO薄膜也都具有良好的C軸擇優(yōu)取向,較好的結晶性和低的電阻率。沉積在PI和不銹鋼襯底上的AZO薄膜的電阻率分別為6.336×10~(-4)Ωcm和1.252×10~(-3)Ωcm。不同襯底上的AZO薄膜在可見光區(qū)的透過率都是85%,襯底對薄膜的透過率幾乎沒有影響。 【關鍵詞】：類單晶AZO薄膜 電阻率 透過率 原位沉積 太陽能電池
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：O484;TM914.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 AZO 透明導電薄膜的結構和特性9-12
• 1.3 AZO 透明導電薄膜的應用前景12-14
• 1.4 AZO 透明導電薄膜的研究現狀和發(fā)展趨勢14-17
• 1.5 本文研究的主要內容17-18
• 2 AZO 薄膜的制備和分析測試技術18-27
• 2.1 AZO 薄膜的制備技術18-23
• 2.2 AZO 薄膜的分析測試技術23-27
• 3 類單晶AZO 薄膜的研究27-43
• 3.1 磁控濺射的原理27-28
• 3.2 類單晶AZO 薄膜的制備28-31
• 3.3 類單晶AZO 薄膜的實驗結果和討論31-43
• 4 不同襯底上AZO 薄膜性能的研究43-50
• 4.1 引言43
• 4.2 不同襯底上AZO 薄膜的制備43-44
• 4.3 不同襯底上AZO 薄膜的實驗結果和討論44-50
• 5 結論50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-58
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文58-59
• 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利及獲獎59

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