磁控濺射硒化銻薄膜的材料和光伏性能的研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-27 08:38
太陽(yáng)能作為一種非常重要的可再生清潔能源,使得近年來太陽(yáng)能電池備受研究人員關(guān)注,尤其是薄膜太陽(yáng)能電池,它們節(jié)約原材料、制備工藝簡(jiǎn)單且制作周期短、成本較低。硒化銻材料是一種新型半導(dǎo)體材料,具有光學(xué)帶隙合適、材料成本較低、吸光系數(shù)大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、長(zhǎng)晶溫度較低等特點(diǎn),是比較有前途的太陽(yáng)能電池光吸收體薄膜光伏材料,非常適合用來制作新型薄膜太陽(yáng)能電池。本論文首先研究了射頻磁控濺射法制備硒化銻薄膜,通過改變不同濺射功率、襯底溫度、腔體壓強(qiáng)等條件來制備硒化銻薄膜,分析制備工藝條件對(duì)硒化銻薄膜及器件的影響。使用磁控濺射法制備的氧化鋅薄膜代替硫化鎘薄膜作為緩沖層來制備硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池,分析不同退火條件對(duì)氧化鋅薄膜及相應(yīng)的硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池器件的影響。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:1)使用不同濺射功率來制備硒化銻薄膜。發(fā)現(xiàn)濺射功率越高,薄膜沉積速率越快,而由透射曲線計(jì)算并擬合得到的Eg變化不大。2)使用不同襯底溫度來制備硒化銻薄膜。襯底溫度越高,硒化銻薄膜沉積速率越低,Eg越接近正常值,硒元素與銻元素的比例越低;襯底溫度低時(shí),XRD沒有衍射峰出現(xiàn)。當(dāng)襯底溫度到達(dá)...
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
Sb2Se3的晶體結(jié)構(gòu)示意圖
使放電氣體高純 Ar 氣電離成高能粒子束轟擊圖 2.1 中數(shù)字 2 處的靶材，從靶材處濺射出來的原子逐漸沉積到圖2.1 中 1 處的襯底形成薄膜[59]本實(shí)驗(yàn)使用的是 RF 射頻磁控濺射系統(tǒng)（型號(hào)為 JCP500）（北京泰科諾科技有限公司生產(chǎn)），配有可旋轉(zhuǎn)的襯底支架，并且可加熱襯底，如圖 2.2 所示，從左到右分別為射頻控制電源、磁控濺射腔室、磁控濺射控制系統(tǒng)。圖 2.1 射頻磁控濺射系統(tǒng)原理圖（1.襯底 2.靶材 3.磁控管 4.擋板 5.加熱器 6.熱電偶 7.電磁閥 8.冷卻系統(tǒng) 9.電源 10.機(jī)械泵 11.分子泵）
F 射頻磁控濺射系統(tǒng)（JCP500，圖中從左到右分別為射頻控制電源、磁控濺室、磁控濺射控制系統(tǒng)）步驟制備步驟使用的是普通玻璃（CAT. NO. 7101 帆船牌載玻片，厚 1 mm 左右洗實(shí)驗(yàn)步驟如下：用酒精燈干燒玻璃襯底去除玻璃表面的有機(jī)物；洗潔劑清洗；水泡 3-5 分鐘；用去離子水沖洗；用丙酮超聲波清洗 10 分鐘去除玻璃表面污染物；
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)太陽(yáng)能電池空穴傳輸材料的研究進(jìn)展[J]. 袁峰,周丹,諶烈,徐海濤,陳義旺. 功能高分子學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]硒化銻薄膜光伏性能調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 伍勝蘭,張?chǎng)L,伍昆侖,符春林. 電子元件與材料. 2017(12)
[3]碲化鎘太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J]. 馮曉東,陳文超. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[4]新型硒化銻材料及其光伏器件研究進(jìn)展[J]. 薛丁江,石杭杰,唐江. 物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]薄膜太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J]. 張中俊,王婷婷,曾和平. 電子元件與材料. 2010(11)
[6]磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢. 真空. 2009(02)
[7]薄膜太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展[J]. 孔繼川,繆娟. 化工時(shí)刊. 2008(07)
[8]太陽(yáng)能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 汪建軍,劉金霞. 浙江萬(wàn)里學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]磁控濺射技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用(上)[J]. 徐萬(wàn)勁. 現(xiàn)代儀器. 2005(05)
[10]磁控濺射原理的深入探討[J]. 趙嘉學(xué),童洪輝. 真空. 2004(04)
博士論文
[1]Sb2Se3太陽(yáng)能電池的制備與性能研究[D]. 袁晨辰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]熱蒸發(fā)法制備硒化銻（SbSe3）薄膜太陽(yáng)能電池及其性能研究[D]. 劉新勝.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的器件物理研究[D]. 羅苗.華中科技大學(xué) 2015
[2]ZnO薄膜和Al摻雜ZnO（ZAO）薄膜的射頻磁控濺射制備及其性能研究[D]. 汪冬梅.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào)：2941432
【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
Sb2Se3的晶體結(jié)構(gòu)示意圖
使放電氣體高純 Ar 氣電離成高能粒子束轟擊圖 2.1 中數(shù)字 2 處的靶材，從靶材處濺射出來的原子逐漸沉積到圖2.1 中 1 處的襯底形成薄膜[59]本實(shí)驗(yàn)使用的是 RF 射頻磁控濺射系統(tǒng)（型號(hào)為 JCP500）（北京泰科諾科技有限公司生產(chǎn)），配有可旋轉(zhuǎn)的襯底支架，并且可加熱襯底，如圖 2.2 所示，從左到右分別為射頻控制電源、磁控濺射腔室、磁控濺射控制系統(tǒng)。圖 2.1 射頻磁控濺射系統(tǒng)原理圖（1.襯底 2.靶材 3.磁控管 4.擋板 5.加熱器 6.熱電偶 7.電磁閥 8.冷卻系統(tǒng) 9.電源 10.機(jī)械泵 11.分子泵）
F 射頻磁控濺射系統(tǒng)（JCP500，圖中從左到右分別為射頻控制電源、磁控濺室、磁控濺射控制系統(tǒng)）步驟制備步驟使用的是普通玻璃（CAT. NO. 7101 帆船牌載玻片，厚 1 mm 左右洗實(shí)驗(yàn)步驟如下：用酒精燈干燒玻璃襯底去除玻璃表面的有機(jī)物；洗潔劑清洗；水泡 3-5 分鐘；用去離子水沖洗；用丙酮超聲波清洗 10 分鐘去除玻璃表面污染物；
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]有機(jī)太陽(yáng)能電池空穴傳輸材料的研究進(jìn)展[J]. 袁峰,周丹,諶烈,徐海濤,陳義旺. 功能高分子學(xué)報(bào). 2018(06)
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[4]新型硒化銻材料及其光伏器件研究進(jìn)展[J]. 薛丁江,石杭杰,唐江. 物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[5]薄膜太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J]. 張中俊,王婷婷,曾和平. 電子元件與材料. 2010(11)
[6]磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展[J]. 余東海,王成勇,成曉玲,宋月賢. 真空. 2009(02)
[7]薄膜太陽(yáng)能電池研究進(jìn)展[J]. 孔繼川,繆娟. 化工時(shí)刊. 2008(07)
[8]太陽(yáng)能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 汪建軍,劉金霞. 浙江萬(wàn)里學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]磁控濺射技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用(上)[J]. 徐萬(wàn)勁. 現(xiàn)代儀器. 2005(05)
[10]磁控濺射原理的深入探討[J]. 趙嘉學(xué),童洪輝. 真空. 2004(04)
博士論文
[1]Sb2Se3太陽(yáng)能電池的制備與性能研究[D]. 袁晨辰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]熱蒸發(fā)法制備硒化銻（SbSe3）薄膜太陽(yáng)能電池及其性能研究[D]. 劉新勝.華中科技大學(xué) 2016
碩士論文
[1]硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的器件物理研究[D]. 羅苗.華中科技大學(xué) 2015
[2]ZnO薄膜和Al摻雜ZnO（ZAO）薄膜的射頻磁控濺射制備及其性能研究[D]. 汪冬梅.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào)：2941432
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