金屬/氧化物與半導體/氧化物多層膜及光伏系統(tǒng)

【摘要】：多層膜的研究是近30年開展起來的,它是表面工程、薄膜技術(shù)深入發(fā)展的結(jié)果。多層膜是由兩種或幾種材料交替沉積而形成的一種人造層狀微結(jié)構(gòu)。它可以由金屬/金屬,金屬/半導體,金屬/氧化物,半導體/氧化物或其它材料堆垛形成。目前,人造多層膜已成為當前薄膜科學、表面科學領(lǐng)域的一個活躍的分支學科。 本論文簡要闡述了多層膜的發(fā)展現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點以及它在光伏電池材料中的應用。在此基礎(chǔ)上進行了下面兩方面的實驗研究工作: 本文在多層膜方面的研究:采用真空蒸發(fā)沉積和自然氧化、熱氧化法制備Al/Al_2O_3、Cr/Cr_2O_3及Si/SiO_2多層膜,用稱重法檢測薄膜厚度,并在常低溫情況下測試其U-I特性曲線,發(fā)現(xiàn)具有類負阻效應;采用掃描電子顯微鏡觀察樣品截面,發(fā)現(xiàn)多層膜厚度和秤重法計算結(jié)果基本相符;掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡觀察表明薄膜表面存在著島狀結(jié)構(gòu);透射電子顯微鏡分析說明所蒸鍍的硅膜不完全是非晶態(tài),還具有單晶、多晶結(jié)構(gòu)。 本論文在小型太陽能光伏系統(tǒng)方面的研究:了解小型光伏系統(tǒng)的構(gòu)成;自行設計測試小型太陽能電池板U-I特性曲線的裝置;測試不同光強情況下的非晶硅、多晶硅電池板的U-I特性曲線;用掃描電鏡觀察非晶硅樣品橫截面的形貌和能譜分析成分。 【關(guān)鍵詞】：多層膜 類負阻特性 U-I特性 太陽能電池
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TB383.2
【目錄】：

• 前言8-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 薄膜材料研究的意義9-10
• 1.2 納米薄膜及多層膜10-14
• 1.2.1 多層膜研究概況10-13
• 1.2.2 多層膜在光伏電池中的應用13-14
• 1.3 論文工作的主要內(nèi)容14-15
• 本章小結(jié)15-16
• 第二章 薄膜的生長原理、制備技術(shù)及檢測方法16-27
• 2.1 薄膜的生長原理16-18
• 2.1.1 臨界核的形成16-17
• 2.1.2 島的長大與接合17
• 2.1.3 迷津結(jié)構(gòu)的形成17
• 2.1.4 連續(xù)膜的形成17-18
• 2.2 薄膜的制備方法18-21
• 2.2.1 真空蒸發(fā)沉積18-20
• 2.2.2 濺射沉積20
• 2.2.3 氣相生長沉積20-21
• 2.2.4 外延沉積21
• 2.3 薄膜的檢測21-26
• 2.3.1 膜厚測量21-22
• 2.3.2 薄膜表面檢測技術(shù)22-26
• 本章小結(jié)26-27
• 第三章 多層膜的制備及檢測27-56
• 3.1 實驗儀器與設備27-29
• 3.1.1 真空鍍膜設備27-28
• 3.1.2 檢測設備28-29
• 3.2 薄膜試樣的制取29-30
• 3.3 鋁/氧化鋁多層膜性能檢測30-37
• 3.3.1 鋁/氧化鋁多層膜電性能檢測31-36
• 3.3.2 鋁/氧化鋁薄膜的AFM圖象分析36-37
• 3.4 鉻/氧化鉻多層膜性能檢測37-43
• 3.4.1 鉻/氧化鉻多層膜電性能檢測37-40
• 3.4.2 掃描截面分析40-41
• 3.4.3 掃描隧道顯微鏡(STM)分析41-42
• 3.4.4 金屬/氧化物多層膜類負阻特性的形成原因分析討論42-43
• 3.5 硅/氧化硅多層膜性能檢測43-52
• 3.5.1 硅/氧化硅多層膜性能檢測43-47
• 3.5.2 硅/氧化硅薄膜透射電子顯微鏡(TEM)觀察47-52
• 3.6 電性能比較分析52-55
• 本章小結(jié)55-56
• 第四章 小型光伏系統(tǒng)56-68
• 4.1 開發(fā)太陽能電池的意義56-57
• 4.2 太陽能電池發(fā)電原理57
• 4.3 太陽電池的等效電路及功率參數(shù)57-59
• 4.3.1 太陽電池的等效電路57-59
• 4.3.2 轉(zhuǎn)換效率、輸出功率和填充因子59
• 4.4 小型光伏發(fā)電系統(tǒng)59-61
• 4.4.1 太陽電池方陣60
• 4.4.2 調(diào)節(jié)控制器60
• 4.4.3 阻塞二極管60-61
• 4.4.4 太陽能草坪燈61
• 4.5 太陽能電池測試裝置原理61-62
• 4.6 樣品的形貌觀察及性能測試62-67
• 4.6.1 樣品α-Si01橫截面分析62-64
• 4.6.2 不同光強情況下的U-I測試64-67
• 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文73-74
• 致謝74

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