太陽能電池TiO-,2-陷光薄膜的制備與特性研究.pdf

1、提高光電轉(zhuǎn)換效率是當(dāng)前太陽能電池亟待解決的問題，在電池表面涂覆一層或多層光學(xué)性質(zhì)匹配的陷光薄膜，減少電池表面光的反射損失，增加光的透射，是一種理想的解決方案。TiO2薄膜在可見光譜區(qū)內(nèi)具有較高的折射率和較低的吸收率，透明波段中心(λ＝550nm)與太陽光的可見光譜波段相符合，是一種極具競爭力的陷光薄膜材料。
　　 本文利用直流反應(yīng)磁控濺射法在玻璃和硅襯底上制備了TiO2薄膜，優(yōu)化了工藝條件；用原子力顯微鏡、X射線衍射儀、紫外-可

2、見光分光光度計等對樣品的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、可見光透過率等特性進(jìn)行了表征分析，研究了制備工藝與TiO2薄膜結(jié)構(gòu)性能間的影響規(guī)律，提出了通過改變制備工藝單步制備雙層陷光薄膜的方法，為降低陷光薄膜的制備成本、提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率提供了新途徑。
　　 實驗結(jié)果表明，薄膜沉積速率隨著氧流量比的增大先增大后減小，隨著濺射功率的增加而增大，隨著濺射氣壓的增加而減小。用直流反應(yīng)磁控濺射方法可以制備出表面平整、無缺陷的TiO2薄膜。薄膜經(jīng)50

3、0℃退火后，晶粒大小趨于一致，表面平滑致密，經(jīng)900℃退火后，原子發(fā)生位移，TiO2薄膜由原先的柱狀晶粒轉(zhuǎn)變成了棱狀晶粒，表面粗糙。在常溫下制備的TiO2薄膜為非晶態(tài)，300℃退火后薄膜為銳鈦礦結(jié)構(gòu)，900℃退火后薄膜由銳鈦礦結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為金紅石結(jié)構(gòu)。
　　 制備的TiO2薄膜在可見光及近紅外光范圍內(nèi)均有較高的透射率。薄膜折射率在1.51～2.72(λ＝600nm)之間，增加氧氣流量比可以制備出低折射率的TiO2薄膜，高溫退火可得到