應(yīng)用于太陽能電池的新型氧化物透明導(dǎo)電薄膜的研究.pdf

1、作為一種直接帶隙寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料,ZnO禁帶寬度達到3.37eV,在可見光波段的透過率很高,可高達90％以上,且具有原材料豐富、價格低、無毒、易于實施摻雜,在氫、氮等氣體的等離子體氣氛中穩(wěn)定性要優(yōu)于ITO薄膜等優(yōu)點。因此,ZnO基透明導(dǎo)電薄膜特別是其摻雜體系被認為是迄今為止最具發(fā)展前景的ITO薄膜替代品。對摻雜ZnO薄膜進行研究具有很大的現(xiàn)實意義和實用價值,因而引起了人們?nèi)找鎻V泛的關(guān)注并成為研究熱點。
　　 本論文主要以Z

2、nO作為基質(zhì)材料。首先采用電子束蒸發(fā)方法在石英玻璃襯底上制備質(zhì)量優(yōu)良的ZnO:Al/ZnO雙層薄膜。通過X射線衍射、霍爾測試及透過光譜等表征手段對薄膜進行結(jié)構(gòu)、電學及光學性能的測試表征,并研究了氧化鋅緩沖層沉積時間(即緩沖層厚度)跟Al摻雜濃度對薄膜的影響。結(jié)果表明氧化鋅緩沖層的引入提高了薄膜的結(jié)晶質(zhì)量。隨著緩沖層沉積時間的增加,(002)衍射峰強度逐漸增強。薄膜電學性能最佳的實驗參數(shù)為緩沖層沉積厚度為50nm,Al摻雜濃度為1wt%。

3、緩沖層沉積時間對薄膜光學透過率影響不大,而過高的Al摻雜濃度會引起薄膜光學透過率的降低。
　　 接下來,探究性的研究了Eu摻雜ZnO薄膜的光電性能。采用電子束蒸發(fā)法在石英玻璃襯底上沉積ZnO:Eu/ZnO雙層薄膜。XRD測試結(jié)果同樣證明引入緩沖層能夠提高薄膜的結(jié)晶程度。并對Eu摻雜濃度對薄膜電學性能的影響進行分析研究。薄膜在可見光波段透過率平均達到85%以上。Eu3+與Li+摩爾比為3:1的情形下,通過Li+的敏化劑作用,實現(xiàn)Z