直流脈沖磁控濺射制備Mo薄膜及其性能研究.pdf

1、尋找廉價(jià)、可再生的新型清潔能源己成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。CIS/CIGS薄膜太陽電池以其廉價(jià)、高效、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今光伏界乃至新能源開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。Mo薄膜作為CIS/CIGS薄膜太陽電池的背接觸，其性能的好壞會直接影響到吸收層CIGS薄膜的形核、生長以及表面形貌，進(jìn)而對電池性能也會產(chǎn)生重要影響。目前國內(nèi)還很少有人對背接觸Mo薄膜進(jìn)行研究。 本論文主要是利用直流脈沖磁控濺射方法在普通鈉鈣玻璃襯底上制備太陽電池

2、背接觸Mo薄膜的研究。通過臺階儀、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、四探針電阻儀、紫外.可見分光光度計(jì)等儀器對薄膜進(jìn)行表征，分析了Ar氣壓強(qiáng)、脈沖功率、靶基距等工藝參數(shù)對Mo薄膜生長特性、結(jié)構(gòu)、表面粗糙度以及光電性能的影響，并對不同厚度Mo薄膜的特性進(jìn)行了研究。 研究結(jié)果表明，在低的Ar氣壓強(qiáng)和高的脈沖功率下沉積的Mo薄膜晶粒尺寸較大，結(jié)晶質(zhì)量較好，表面粗糙度Rα在10nm以下，薄膜在(110)方向上擇優(yōu)取向，電

3、阻率較低(10～20μΩ·cm)，波長190～850nm范圍內(nèi)的平均反射率較大(58～65％)，薄膜具有優(yōu)良的光電性能；Ar氣壓強(qiáng)的增大或脈沖功率的減小都將導(dǎo)致薄膜的晶粒尺寸減小，薄膜結(jié)晶質(zhì)量變差，結(jié)構(gòu)疏松，從而降低薄膜的光電性能。靶基距為110mm時(shí)薄膜具有最低的電阻率和最高的光反射率，靶基距過大或過小都會對薄膜的光電性能產(chǎn)生不利影響。隨著薄膜厚度的增加，Mo薄膜(110)衍射峰逐漸增強(qiáng)，晶粒長大，薄膜電阻率減小，平均反射率先增大后緩