【摘 要】
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制备CIS薄膜太阳电池吸收层,金属预置层固态Se源后硒化法是一种低成本、安全简便的工艺.该方法制备的CIS薄膜其晶相表观结构与电学特性,主要由Cu、In元素配比、衬底温度、升温速率以及硒气浓度来决定.要使Cu、In、Se完全形成CuInSe薄膜,其衬底温度一定要大于395℃,而小于212℃时,则尚未形成三元化合物;硒化衬底温度升温过快,In或InSe容易被升华而缺In富Cu,且薄膜不均匀;升温速率
【机 构】
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南开大学光电子研究所(天津) 浙江大学硅材料国家重点实验室(杭州)
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制备CIS薄膜太阳电池吸收层,金属预置层固态Se源后硒化法是一种低成本、安全简便的工艺.该方法制备的CIS薄膜其晶相表观结构与电学特性,主要由Cu、In元素配比、衬底温度、升温速率以及硒气浓度来决定.要使Cu、In、Se完全形成CuInSe<,2>薄膜,其衬底温度一定要大于395℃,而小于212℃时,则尚未形成三元化合物;硒化衬底温度升温过快,In或InSe容易被升华而缺In富Cu,且薄膜不均匀;升温速率在一定范围内变化,CRD谱线和电学特性没有变化,但对晶粒尺寸有影响.
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纳米薄膜是具有纳米微结构的薄膜材料,其结构可从几纳米至0.1微米,可由多种方法得到,如:RF方法、PECVD方法.薄膜的结构特点是:由纳米晶粒和晶粒间具有无序结构成分的界面组织组成.加氢纳米晶硅有高的电导率,高的载流子迁移率,以及发光的蓝移,以及不同于普通薄膜的电流-电压特性.这些新特性都与其量子效应有直接的关系.
将等离子体引入热丝化学气相沉积(HWCVD),制备了多晶硅薄膜,通过Raman散射、XRD、红外吸收谱等手段研究了薄膜结构性质.结果表明,与单纯的热丝技术相比,等离子体助热丝CVD技术(PE-HWCVD)在一定条件下有助于薄膜的晶化和提高薄膜均匀性,增加薄膜致密度,降低薄膜中由于后氧化引入的氧含量.Auger谱研究表明等离子体的引入大大降低了硅化物在高温热丝表面的形成.
我们对现存三室PECVD设备进行了改造,借鉴国外的经验,将PECVD系统的阴极单板结构改造为喷淋式的三层结构,进气方式由侧进气改为下进气.在改造后的VHF-PECVD系统上进行了一系列的工艺实验.实验结果表明:改进的三层喷淋式结构明显改善了反应气流的均匀性,以及所沉积a-Si:H薄膜的均匀性.
本文报道以导电玻璃为衬底,采用热壁外延方法,制备GaAs多晶薄膜材料.采用电子探针(EPMA)测定薄膜的组分、表面与剖面形貌,x射线衍射(XRD)分析生长薄膜的结构,Raman散射(RSS)、光致发光光谱(PL)分析其光学性能.结果表明该薄膜性能良好、表面呈绒面结构、适合制作GaAs薄膜太阳电池.并全面分析了现有制备工艺条件对GaAs薄膜性能的影响,得出最佳的生长温度条件;源温为900~930℃,
以多晶硅片为衬底,在快热化学气相沉积(RTCVD)设备上,通过外延生长的方式制得多晶硅薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对薄膜的形貌结构及成分进行分析.
以RTCVD方法在低成本衬底—颗粒硅带(SSP)上制备了外延晶体硅薄膜电池.在20×20mm上得到的最高转换效率为7.4﹪,开路电压488mV,短路电流21.91mA/cm,填充因子0.697.外延晶体硅薄膜电池暗特性表明:晶体硅薄膜电池具有较高的饱和暗电流I和片并联阻R.外部量子效率(EQE)和内部量子效率(IQE)表明载流子收集率在长波方向比较低,量子效率最大值的波长范围大约在500nm.
采用光发射谱(OES)技术,对氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)生长过程进行了原位监测,并对不同沉积条件下VHF等离子体中SiH和H的发光峰强度与薄膜沉积速率之间的关系进行了分析与讨论.通过Raman光谱、X射线衍射与扫描电子显微镜(SEM)测量,研究了μc-Si:H薄膜的结构特征与表面形貌.基于我们当前的沉积系统,对μc-Si:H薄膜沉积条件进
使用快速加热化学气相沉积(RTCVD)系统在石英衬底上制备了轻掺和不掺硼的多晶硅薄膜.分别利用XRD SEM、高阻Hall测量和光电导谱测量了它们的结构和电学性能.结果表明,1150℃在石英衬底上生长的征多晶硅薄膜具有[111]择优生长取向,而轻掺硼的多晶硅薄膜则同时具有[311]和[200]两个晶向上的掺优取向.通过轻微掺入硼,多晶硅薄膜晶粒尺寸分布的均匀性得到了很大提高.高阻Hall测量表明轻
目前纳晶电池中固体电解质可分为高分子固体电解质、有机空穴传输材料及无机P型半导体等三大类,而高分子固体电解质的研究进展最为迅速,工艺简便,光电转换率高,本文研究了此类电池的研究进展.
本文介绍了利用真空化合法合成的碲化镉(CdTe)材料制备的CdTe薄膜的结构,电学,光学性能的分析研究结果.将离子注入技术引进到CdTe薄膜的改性研究中,经实现发现,离子注入可以改善材料的结晶情况以及光学和电学性能.可以制备适合于制作廉价薄膜太阳光电池的优质的p型CdTe薄膜.