AZO薄膜的制備及其在硅基薄膜太陽電池中的應(yīng)用.pdf

1、透明導(dǎo)電氧化物薄膜是薄膜太陽電池中的一個(gè)重要結(jié)構(gòu)，因具有良好的光電性能而被廣泛地應(yīng)用在薄膜太陽電池的前電極和背電極。高質(zhì)量的透明導(dǎo)電氧化物薄膜是進(jìn)一步提高太陽電池效率的關(guān)鍵所在。
　　AZO（摻鋁氧化鋅）是近些年來研究較多的新型透明導(dǎo)電材料，具有成本低廉、資源豐富、無污染的優(yōu)勢，并且具有優(yōu)良的光電特性，因此廣泛應(yīng)用在薄膜太陽電池中，被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧现弧?br>　　本文采用射頻磁控濺射法在玻璃襯底上制備了AZO透明導(dǎo)電膜

2、，研究了氬氣壓強(qiáng)、氬氣流量、襯底與靶材之間的距離對AZO透明導(dǎo)電膜光電性能的影響，優(yōu)化了制備AZO薄膜的工藝參數(shù)。為了進(jìn)一步降低薄膜的電阻率，我們采取了在氬氣氛圍中通入H2的方法對AZO薄膜進(jìn)行氫化處理。氫化處理后的AZO薄膜在厚度為230 nm的情況下，薄膜的方塊電阻為40.8Ω/，是相同條件下未氫化薄膜方塊電阻的1/6，可見光的平均透過率在87％以上。結(jié)果表明，對AZO薄膜的氫化處理能夠有效地提高薄膜的電學(xué)性能。
　　將優(yōu)化后

3、的AZO透明導(dǎo)電膜應(yīng)用在非晶硅鍺太陽電池的背反射電極，結(jié)果表明在500-900 nm波段，太陽電池的QE曲線顯著增加，電流密度由原來的12.1mA/cm2增加到了14.9 mA/cm2，電池效率提高了1％。
　　此外，在石英片和硅片上制備了石墨烯薄膜，制備的薄膜分布均勻，生長較好。然后采用相同的方法在AZO薄膜表面生長了石墨烯薄膜，經(jīng)原子力顯微鏡表征發(fā)現(xiàn)，生長了石墨烯的AZO薄膜表面變得粗糙。對其光電性能進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)方塊電阻變大