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本文选用射频磁控溅射(RF Sputtering)方法制备了掺铝氧化锌(AZO)透明导电薄膜,探索不同的溅射镀膜工艺对AZO透明导电薄膜光电特性的影响。用溶胶-凝胶(Sol-gel)法和RF Sputtering方法制备了ZnO薄膜,探究了不同的膜层数、衬底温度对ZnO薄膜光电特性的影响。用射频磁控溅射法制备了p-Si-n-ZnO异质结,测试了该异质结的光电特性,并讨论了AZO对Ag/AZO/n-Si-p-Si/Ag太阳能电池光电特性的影响。实验主要结果如下:(1)对以Sol-gel法在P(100)硅片上制备的不同膜层数TK系列ZnO薄膜,随着膜层的增加,薄膜C轴择优取向性增强,超过0.8μm时,C轴择优取向降低。随着膜层增加,薄膜颗粒度增大,电阻率增加。PL光致发光谱表明,ZnO薄膜呈现紫外发射峰和蓝绿深能级发射带。(2)对以RF Sputtering法制备的不同玻璃衬底温度TG系列ZnO薄膜,随着基片温度的增加,ZnO薄膜C轴择优取向性先增强后减弱。当基片温度为150℃时,ZnO薄膜C轴择优取向性最好。实验得到不同温度下TG系列ZnO薄膜禁带宽度分别为3.275eV(100℃),3.287eV(150℃),3.240eV(250℃),在可见光区平均透过率达到80%以上。(3)场发射扫描电镜(FE-SEM)图片显示,ZnO和AZO薄膜表面颗粒均匀,薄膜生长质量较好。(4)含有少量A13+的ZnO薄膜(即AZO薄膜)是透明的,但是随着Al3+含量的增加,薄膜片逐渐变黑,薄膜在可见光区透过率降低。AZO薄膜的禁带比ZnO薄膜的宽,且其电阻率也明显降低。(5)对以RF Sputtering法在不同溅射功率下制备的AZP系列AZO薄膜,随着溅射功率P的增大,AZO薄膜的C轴择优取向性越好。随着功率的增大,AZO薄膜晶粒变大,禁带变窄,载流子浓度升高,电阻率降低。但当P=125W时,AZO薄膜的禁带变宽,载流子浓度下降,电阻率增大。AZO薄膜在可见光区的平均透过率高于89%。实验测得不同溅射功率下制备的AZO薄膜禁带宽度分别为:4.00eV(25W),3.975eV (50W),3.960eV (75W),3.925eV (95W),4.050eV (125W).(6)对以RF Sputtering法在不同玻璃衬底温度下制备的AZT系列AZO薄膜:随着温度T的增长,薄膜(002)面衍射峰升高,电阻率先降低后升高。当T≥200℃时,电阻率增大,可见区透过率降低。(7)以RF Sputtering法制备了p-Si-n-ZnO异质结,Si基上的ZnO薄膜呈(002)面高度择优取向。ZnO薄膜PL谱显示:Si-ZnO薄膜在380nm(2.70eV)处有很强紫外发射峰,在550nm开始有一个大跨度的发射带。通过测量Al/p-Si-n-ZnO/Ag异质结太阳能电池的Ⅰ-V曲线,获得太阳能电池的开路电压Voc为0.56V,短路电流为28.1mA/cm2,填充因子为30.4%,转换效率为4.76%。(8)以RF Sputtering法制备了Ag/AZO/n-Si-p-Si/Ag太阳能电池,实验测试得Ag/AZO/n-Si-p-Si/Ag太阳能电池的开路电压Voc为0.57V,短路电流为43.7mA/cm2,器件填充因子为52.3%,转换效率为13.02%。AZO与Si基薄膜太阳能电池有良好的欧姆接触,有望取代ITO。