鈀摻雜非晶碳膜-二氧化硅-硅異質(zhì)結(jié)的制備及其光電特性的研究.pdf

1、論文利用磁控濺射的方法在n-Si(100)基片上成功沉積了鈀摻雜的非晶碳薄膜(a-C:Pd),對其光敏特性(光伏特性、光電導(dǎo)特性和光誘導(dǎo)電阻位置敏感性)進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。
　　 首先,我們對a-C:Pd/SiO2/Si太陽能電池和a-C:Pd/Si太陽能電池的光伏特性進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。我們發(fā)現(xiàn):(1)室溫條件制備的a-C:Pd/Si異質(zhì)結(jié)材料表現(xiàn)出明顯的光伏特性,在室溫下,在15 mW/cm2的白光照射下,其開路電壓Vo

2、c為0.079 V,轉(zhuǎn)換效率η=0.002％。(2)在350℃下制備的a-C:Pd/Si異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出了一個更高的轉(zhuǎn)換效率η=0.91％。(3)由于天然的SiO2的存在,350℃下制備的a-C:Pd/SiO2/Si太陽能電池有一個高達(dá)4.7％的轉(zhuǎn)換效率,其開路電壓(Voc)為0.33 V,短路電流(Jsc)是3.5mA/cm2,填充因子(FF)為0.61。A-C:Pd/SiO2/Si光伏電池的這些參數(shù)明顯優(yōu)異于以前報道過的a-C/Si異質(zhì)

3、結(jié)光伏電池。提出了相應(yīng)的理論模型解釋了上述現(xiàn)象。研究表明,a-C:Pd/SiO2/Si結(jié)構(gòu)在光伏電池領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。
　　 其次,我們對a-C:Pd/SiO2/Si的光電導(dǎo)特性進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn):(1)在1 mW/cm2的白光照射下,測得的光電流是暗電流的大約100倍。這說明樣品有非常好的光敏感性。(2)在1 V的正向偏壓下,我們發(fā)現(xiàn)樣品的光電流和光照能量強(qiáng)度之間有一個很好的線性關(guān)系。(3)a-C:Pd/SiO2/Si在

4、20 mW/cm2的白光照射下表現(xiàn)出了一個高達(dá)2000倍的電導(dǎo)變化。這明顯優(yōu)異于曾經(jīng)報道過的a-C基的異質(zhì)結(jié)材料。提出了相應(yīng)的理論模型解釋了上述現(xiàn)象。研究表明,a-C:Pd/SiO1/Si結(jié)構(gòu)在光電傳感器領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。
　　 最后,研究了a-C:Pd/SiO2/Si異質(zhì)結(jié)的電阻對光照位置的敏感性。研究發(fā)現(xiàn),在室溫下,激光在a-C:Pd/SiO2/Si結(jié)構(gòu)表面照射位置改變會導(dǎo)致a-C:Pd/SiO2/Si異質(zhì)結(jié)的電阻顯著的