太阳能电池薄膜层材料设计与实验.doc

太阳能电池薄膜层材料设计与实验

1.6万字 41页 原创作品，独家提交，已通过查重系统

摘 要
随着对太阳能电池的深入研究制作适合薄膜太阳电池使用的透明电极材料成为薄膜太阳电池研究的一个重要环节。最近几年，宽禁带半导体材料ZAO(掺铝氧化锌)透明导电膜的研究备受人们的青睐。与传统的ITO导电膜相比ZAO导电膜具有如下一些突出的优点:原材料在自然界中的储量丰富、易于制造、成本低廉、无毒、热稳定性和化学稳定性好。因此，ZAO透明导电薄膜必将成为新一代透明导电氧化物薄膜的代表。另外，ZAO原材料资源丰富、价格低廉，无毒无污染，制备工艺简单，因此，ZAO 具有很大的潜在商用价值。
因为透明电极材料质量的好坏将直接影响电池的效率。ZAO导电膜所具有的特点使得它成为理想的候选者因而对它的深入研究具有极大的意义。但在当前阶段ZAO导电膜还没有被广泛使用原因主要在于:成本太高另外人们还没有找到合适和稳定的工艺条件。现在所应用的主要工艺包括:化学气象沉积和溅射使用的原料主要是锌铝的有机化合物或氧化物陶瓷成本较高尤其是氧化物陶瓷烧制困难质量也难以有保证;尽管国内外一些研究机构已经制备出光电性能良好的ZAO导电膜但是由于工艺条件重复性差离真正的大规模工业化生产尚有一段距离。
本实验中，我们使用直流磁控溅射装置，采用反应溅射的方法，在普通无机
玻璃衬底上制备掺铝氧化锌(ZAO)薄膜，通过改变衬底温度、溅射功率、反应气压等条件，制备出不同的 ZAO 薄膜样品，利用 XRD、四针探测仪、紫外-可见分光光度计等测量仪器对薄膜的结构与性能进行表征和分析，研究了不同工艺参数对薄膜结构，电学，光学性能的影响。

关键词:直流反应磁控溅射，ZAO导电膜，微观结构，制备参数，光电性能