納米氧化鋅減反射薄膜的研究.pdf

1、納米氧化鋅由于其較大的直接寬帶隙、優(yōu)良的壓電性和熱電性，使其廣泛應(yīng)用于室溫紫外發(fā)光、激光材料和光電子器件。在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，氧化鋅因其透明導(dǎo)電性質(zhì)可以作為透明導(dǎo)電電極，取代傳統(tǒng)金屬電極，以提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，氧化鋅易于制備成各種納米結(jié)構(gòu)，有可能用作超低反射率的減反射膜來(lái)提高太陽(yáng)能電池對(duì)可見(jiàn)光的吸收。本論文從理論與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)納米結(jié)構(gòu)氧化鋅減反射薄膜進(jìn)行了研究。
　　 論文首先采用基于嚴(yán)格耦合波分析技術(shù)的計(jì)算機(jī)模

2、擬方法，研究了氧化鋅納米柱狀薄膜對(duì)入射光的減反射效果。在理想情況下（柱高為800nm，柱直徑為120nm，薄膜重復(fù)周期為240nm，入射光線與薄膜法線夾角為30°），模擬結(jié)果在紫外280nm～320nm波段反射率較高，在320nm～1200nm波段反射率保持在1.5％左右。
　　 采用氣相傳輸法、粉末燒結(jié)法和水熱法分別制備了氧化鋅納米柱狀薄膜，對(duì)其薄膜形貌進(jìn)行了表征，并對(duì)反射率進(jìn)行了測(cè)試。氣相傳輸法生長(zhǎng)的氧化鋅棒垂直于襯底，呈較

3、明顯的柱狀結(jié)構(gòu)，薄膜反射率在太陽(yáng)能電池需要的400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為3％左右；粉末燒結(jié)生長(zhǎng)的氧化鋅棒取向雜亂，呈現(xiàn)明顯的六邊形柱狀結(jié)構(gòu)，反射率在400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為3.5％左右；水熱法生長(zhǎng)的氧化鋅棒垂直于襯底，六邊形柱狀結(jié)構(gòu)明顯，反射率在400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為1.4％左右。三種工藝制備薄膜反射率都在紫外波段較高，在可見(jiàn)光波段和近紅外波段的反射率較低，與模擬計(jì)算結(jié)果相符。這些初步的研究