利用低成本的氧化物異質(zhì)結(jié)器件吸收太陽(yáng)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(yáng)能電池的理論效率可達(dá)20%,是極具發(fā)展?jié)摿Φ奶?yáng)能電池,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?jī)?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(zhǎng)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(zhǎng)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(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.1.1 太陽(yáng)能現(xiàn)狀
        1.1.2 太陽(yáng)能電池的分類
        1.1.3 太陽(yáng)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(jiǎn)介
        1.2.2 Cu₂O的簡(jiǎn)介
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 太陽(yáng)能電池的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 太陽(yáng)能電池的國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要研究?jī)?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(zhǎng)工藝研究
    3.1 FTO/ZnO/Cu₂O異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)
    3.2 FTO上生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)工藝研究
    4.1 FTO/Cu₂O/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)
    4.2 FTO上生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)的FTO/Cu₂O/ZnO異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)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(yáng)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