透明導電薄膜ZnO-Ga性能研究及其在太陽電池上的應用.pdf

1、隨著太陽能應用技術(shù)的不斷發(fā)展，對于薄膜太陽電池各功能材料層的性能要求也越來越高，透明導電膜作為薄膜太陽電池的窗口電極對于太陽電池性能有很重要的影響。ZnO作為一種Ⅱ-Ⅵ族的寬禁帶結(jié)構(gòu)材料，呈六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)。摻雜的ZnO薄膜更有利于提高其光電特性，比較常見的有鋁摻雜氧化鋅ZAO(ZnO:Al)膜和鎵摻雜氧化鋅ZGO(ZnO:Ga)膜。與常規(guī)的氧化銦錫薄膜(ITO)相比，摻雜ZnO薄膜不僅具有良好的光電性能，而且成本低，制備簡單，熱穩(wěn)定性和

2、化學性能穩(wěn)定，作為透明導電薄膜有很大的開發(fā)潛力，在光伏領(lǐng)域具有非常好的應用前景。
　　 本論文主要研究如何利用孿生對靶直流磁控濺射系統(tǒng)以及單靶磁控濺射系統(tǒng)在玻璃和PEN柔性襯底上制備ZGO膜，并將其應用于非晶硅薄膜電池，考察不同濺射工藝對于電池性能的影響。論文主要包括以下幾個部分：
　　 1室溫條件下，利用孿生對靶直流磁控濺射系統(tǒng)在玻璃襯底上無氧濺射陶瓷靶制備ZGO薄膜。主要考察濺射壓強以及濺射功率對于薄膜厚度和薄膜性能

3、的影響，綜合比較薄膜的結(jié)構(gòu)特性，電學及光學特性，優(yōu)化工藝參數(shù)，獲得電阻率為5.07×10-4Ωcm，可見光透過率在80％～85%之間的透明導電膜；
　　 2采用上述條件在PEN柔性襯底上沉積ZGO薄膜，結(jié)合玻璃襯底上實驗的結(jié)果，研究壓強，功率等工藝條件對于薄膜性能的影響，比較薄膜的結(jié)構(gòu)特性，光學及電學特性，并將其應用于非晶硅PIN結(jié)構(gòu)薄膜太陽電池，研究其對于電池特性參數(shù)的影響，通過優(yōu)化工藝條件改進了電池性能；
　　 3利