發(fā)布時間：2022-07-27 20:06

　　能源危機(jī)、環(huán)境污染已經(jīng)成為21世紀(jì)人類急需解決的重要問題,全世界各國都在積極推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,發(fā)展和利用清潔能源。太陽能由于其無污染、可持續(xù)的特性得到了各國政府的高度重視和大力發(fā)展。在可預(yù)見的未來,太陽能必將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主要地位。高轉(zhuǎn)換效率、高性價比的太陽能電池一直是研究、開發(fā)的重點。目前,轉(zhuǎn)換效率最高的太陽能電池是砷化鎵基多結(jié)太陽能電池。多結(jié)太陽能電池一般以鍺單晶作為底電池,但是鍺是典型的稀有金屬,價格昂貴。為了節(jié)約材料、降低成本,利用硅襯底生長高質(zhì)量鍺薄膜來替代鍺單晶作為多結(jié)電池襯底是今后的發(fā)展方向。因此,本文研究的主要內(nèi)容是在單晶硅襯底上制備高擇優(yōu)取向、表面平整的鍺薄膜。本文采用石墨緩沖層法和偏角襯底法,利用磁控濺射、快速光熱退火以及常規(guī)熱退火技術(shù)在單晶硅襯底上制備鍺薄膜,并利用X射線衍射、拉曼光譜、臺階儀等多種測試方法對鍺薄膜的質(zhì)量進(jìn)行分析表征。取得的主要研究成果如下:（1）在單晶硅襯底上采用磁控濺射方法,通過石墨緩沖層降低鍺薄膜與硅襯底之間的晶格失配,研究襯底溫度對沉積鍺薄膜晶化的影響,實驗發(fā)現(xiàn)沉積鍺薄膜的臨界晶化溫度為430℃。（2）對沉積在石墨緩沖層上的非晶鍺薄膜進(jìn)行... 

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 太陽能電池的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景
        1.1.1 能源危機(jī)及未來能源發(fā)展趨勢
        1.1.2 太陽能利用形式
        1.1.3 太陽能電池技術(shù)的的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
    1.2 硅襯底鍺薄膜多結(jié)太陽能電池
        1.2.1 多結(jié)太陽能電池介紹
        1.2.2 發(fā)展鍺薄膜三結(jié)太陽能電池的優(yōu)勢與意義
        1.2.3 硅襯底鍺薄膜多結(jié)太陽能電池制備的關(guān)鍵問題
    1.3 硅襯底鍺薄膜的制備技術(shù)
        1.3.1 緩沖層法
        1.3.2 選區(qū)外延法
        1.3.4 偏角襯底法
    1.4 本論文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 鍺薄膜的制備系統(tǒng)與表征技術(shù)
    2.1 制備系統(tǒng)
        2.1.1 磁控濺射系統(tǒng)
        2.1.2 快速光熱退火系統(tǒng)
        2.1.3 滑軌式管式退火爐
    2.2 表征技術(shù)
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 拉曼光譜
        2.2.3 臺階儀
    2.3 本章小結(jié)
第3章 快速光熱退火機(jī)理研究
    3.1 硅襯底鍺薄膜的制備
        3.1.1 單晶硅襯底的選擇與處理
        3.1.2 石墨緩沖層的加入
        3.1.3 鍺薄膜的制備及退火處理
    3.2 襯底溫度對鍺薄膜結(jié)構(gòu)的影響
    3.3 快速光熱退火對鍺薄膜結(jié)晶的影響
    3.4 快速光熱退火薄膜晶化機(jī)理分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 偏角襯底法制備硅襯底鍺薄膜
    4.1 偏角硅襯底鍺薄膜的制備
        4.1.1 偏角硅襯底的制備
        4.1.2 鍺薄膜的制備及退火處理
    4.2 快速光熱退火條件優(yōu)化
        4.2.1 快速光熱退火溫度的選擇
        4.2.2 快速光熱退火時間的選擇
    4.3 不同偏角襯底對鍺薄膜的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 常規(guī)熱退火制備硅襯底鍺薄膜
    5.1 硅襯底鍺薄膜的制備
        5.1.1 單晶硅襯底的選擇和處理
        5.1.2 石墨緩沖層與鍺薄膜的制備
    5.2 常規(guī)熱退火對鍺薄膜的影響
        5.2.1 退火溫度對鍺薄膜結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.2 退火時間對鍺薄膜結(jié)構(gòu)的影響
    5.3 常規(guī)熱退火薄膜晶化機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 本文的主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高倍聚光光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實驗研究[D]. 陳海飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]薄膜太陽能電池柔性不銹鋼襯底的電化學(xué)機(jī)械拋光研究[D]. 石棟.浙江師范大學(xué) 2016
[2]襯底切偏角和p型歐姆接觸對Si襯底GaN基LED性能穩(wěn)定性的影響[D]. 武芹.南昌大學(xué) 2015



本文編號：3666092