發(fā)布時(shí)間：2023-06-01 01:40

　　利用低成本的氧化物異質(zhì)結(jié)器件吸收太陽能的難點(diǎn)在于吸收效率的提高,究其原因是薄膜結(jié)晶質(zhì)量的好壞和過渡層質(zhì)量的優(yōu)劣。p-Cu₂O/n-Zn O異質(zhì)結(jié)構(gòu)太陽能電池的理論效率可達(dá)20%,是極具發(fā)展?jié)摿Φ奶柲茈姵?但目前已發(fā)表的研究的最高效率為2%,所以還有很大的提升空間。本文利用射頻磁控濺射手段在FTO襯底上沉積了FTO/ZnO/Cu₂O及FTO/Cu₂O/ZnO兩種異質(zhì)結(jié)并沉積電極制成器件。利用XRD、SEM、AFM、EDS等分析手段,探究了磁控濺射工藝參數(shù)對(duì)薄膜成分、結(jié)構(gòu)及表面粗糙度的影響。在不同磁控濺射參數(shù)下制備了一系列異質(zhì)結(jié)器件,利用紫外可見分光光度計(jì)、電化學(xué)工作站等設(shè)備分析不同濺射工藝參數(shù)下制備的系列異質(zhì)結(jié)器件光電性能。本文主要研究內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)鑒于底層薄膜的結(jié)晶質(zhì)量對(duì)異質(zhì)結(jié)薄膜質(zhì)量和器件性能有直接的影響,在濺射生長FTO/ZnO/Cu₂O異質(zhì)結(jié)薄膜中,先后優(yōu)化ZnO薄膜和Cu₂O薄膜的生長工藝參數(shù)。利用XRD測(cè)試分析了不同濺射功率、工作氣壓及氧氬比下制備的Zn...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 太陽能電池簡介
        1.1.1 太陽能現(xiàn)狀
        1.1.2 太陽能電池的分類
        1.1.3 太陽能電池的主要參數(shù)
    1.2 ZnO和Cu₂O的物理性質(zhì)
        1.2.1 ZnO的簡介
        1.2.2 Cu₂O的簡介
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 太陽能電池的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 太陽能電池的國外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)樣品制備技術(shù)及表征方法
    2.1 制備方法
        2.1.1 磁控濺射
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)器材和儀器
    2.2 薄膜測(cè)試方法
        2.2.1X射線衍射測(cè)試
        2.2.2 掃描電子顯微鏡觀測(cè)
        2.2.3 原子力顯微掃描電鏡觀測(cè)
        2.2.4 紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試
    2.3 器件測(cè)試方法
        2.3.1 霍爾效應(yīng)測(cè)試
        2.3.2 I-V測(cè)試
第3章 FTO/ZnO/Cu₂O異質(zhì)結(jié)濺射生長工藝研究
    3.1 FTO/ZnO/Cu₂O異質(zhì)結(jié)太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)
    3.2 FTO上生長ZnO薄膜濺射工藝參數(shù)的優(yōu)化
        3.2.1 不同工藝參數(shù)對(duì)ZnO薄膜結(jié)晶質(zhì)量的影響
        3.2.2 不同工藝參數(shù)制備的ZnO薄膜對(duì)異質(zhì)結(jié)光電特性的影響
    3.3 FTO/ZnO上生長Cu₂O薄膜濺射工藝參數(shù)的優(yōu)化
        3.3.1 薄膜的沉積
        3.3.2 不同工藝參數(shù)對(duì)Cu₂O薄膜結(jié)晶質(zhì)量的影響
        3.3.3 不同工藝參數(shù)制備的Cu₂O薄膜對(duì)異質(zhì)結(jié)光學(xué)特性的影響
        3.3.4 不同工藝參數(shù)制備的Cu₂O薄膜對(duì)異質(zhì)結(jié)光電特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 FTO/ Cu₂O/ZnO異質(zhì)結(jié)濺射生長工藝研究
    4.1 FTO/Cu₂O/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)
    4.2 FTO上生長Cu₂O薄膜濺射工藝參數(shù)的優(yōu)化
        4.2.1 不同工藝參數(shù)對(duì)Cu₂O薄膜結(jié)晶質(zhì)量的影響
        4.2.2 不同工藝參數(shù)下制備的Cu₂O對(duì)異質(zhì)結(jié)光學(xué)特性的影響
        4.2.3 不同工藝參數(shù)下制備的Cu₂O對(duì)異質(zhì)結(jié)光電特性的影響
    4.3 FTO/Cu₂O上生長ZnO薄膜濺射工藝參數(shù)的優(yōu)化
        4.3.1 不同工藝參數(shù)對(duì)ZnO薄膜結(jié)晶質(zhì)量的影響
        4.3.2 不同工藝參數(shù)制備的ZnO薄膜對(duì)異質(zhì)結(jié)光電特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 優(yōu)化生長的FTO/Cu₂O/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽能電池的光電性能研究
    5.1 Cu₂O沉積過程中氧氣流量的優(yōu)化
    5.2 Cu₂O沉積過程中襯底溫度的優(yōu)化
    5.3 太陽能電池的光電性能研究
        5.3.1 器件的電學(xué)特性
        5.3.2 器件的光電特性
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3826405