銅氧化物薄膜太陽能電池及其在航標燈上的應用研究.pdf

1、太陽能作為一種清潔環(huán)保的可再生能源，在傳統(tǒng)能源日益枯竭的情況下已經(jīng)越來越受到重視，并廣泛應用于各種領域，如一體化太陽能航標燈等。目前，硅系太陽能電池應用最為廣泛，然而進一步提升其轉(zhuǎn)換效率的空間不大，且制備成本高。因此制備轉(zhuǎn)化效率高，成本低廉，清潔環(huán)保的新型太陽能電池成為研究的熱點。銅氧化物具有清潔環(huán)保、材料來源豐富、性能穩(wěn)定、制備工藝簡單的特點，禁帶寬度接近光伏材料的理想能隙，理論轉(zhuǎn)化效率高，非常適合制備高性能薄膜太陽能電池。
　

2、　本論文第一部分以Cu為靶材，采用直流磁控濺射法，通過不同的氧氬流量比在普通載玻片上制備了不同物相的銅氧化物薄膜，并對部分樣品其進行了熱處理。通過采用X射線衍射儀對薄膜的晶體結(jié)構(gòu)進行分析，采用掃面電子顯微鏡對薄膜的微觀形貌進行了分析，并用能譜儀分析薄膜的元素，采用紫外/可見光分光光度計分析銅氧化物薄膜的光學特性。進而，制備了銅氧化物/Si異質(zhì)結(jié)薄膜電池，并對其I-V特性進行了分析。研究結(jié)果如下:
　　(1)氧氬流量比對薄膜的成分起

3、著決定性作用。
　　(2)隨著氧氣和氬氣流量比從5∶86逐漸變換為5∶48，制備的Cu2O薄膜擇優(yōu)生長取向變差。氧氬流量比為5∶8時薄膜的成分為單一CuO。
　　(3)隨著熱處理溫度從300℃升至500℃，薄膜的晶粒明顯變大，表面變得粗糙，擇優(yōu)取向明顯增強，光吸收能力也明顯增強，光電轉(zhuǎn)化效率得到提高。
　　(4)同一制備條件下 Cu2O/Si異質(zhì)結(jié)電池比CuO/Si表現(xiàn)出更高的轉(zhuǎn)化效率。
　　論文第二部分本文針對