MOCVD制備用于異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的BZO薄膜.pdf

1、傳統(tǒng)的太陽(yáng)電池透明導(dǎo)電電極通常采用ITO或FTO，原料含量稀少、價(jià)格高且有毒，嚴(yán)重制約了太陽(yáng)能電池的發(fā)展。氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜具有與ITO或FTO相當(dāng)?shù)墓怆娞匦?，但價(jià)格低廉，具有廣闊的應(yīng)用前景。在ZnO中摻入B，Al，Ga，In等雜質(zhì)可以提高ZnO薄膜的電學(xué)特性，但Ga，In同樣稀少且有毒，而摻Al的ZnO薄膜在潮濕環(huán)境中穩(wěn)定性不佳，所以對(duì)摻B的ZnO薄膜的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過(guò)MOCVD制備了絨面BZO薄膜，研究

2、了B含量和襯底溫度對(duì)薄膜的晶格結(jié)構(gòu)、表面形貌、光電特性的影響，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為，B2H6流量為10sccm，襯底溫度為170oC時(shí)薄膜具有最小的電阻率，達(dá)到1.1x10-3Ωcm。
　　本文還研究了薄膜厚度對(duì)BZO的光電特性和絨面結(jié)構(gòu)的影響。將不同厚度的BZO薄膜應(yīng)用于雙面異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池，綜合研究電池的性能來(lái)得到優(yōu)化的厚度參數(shù)，結(jié)果表明，薄膜厚度為829nm時(shí)電池達(dá)到最高的光電轉(zhuǎn)換效率17.8％，開(kāi)路電壓為0.63

3、1V，短路電流為41.79mA/cm2，填充因子FF為0.676。
　　最后，通過(guò)制備雙層BZO薄膜和Ar等離子體刻蝕對(duì)BZO薄膜的表面形貌進(jìn)行了修飾，改善陷光結(jié)構(gòu)。雙面BZO薄膜表面具有大尺寸和小尺寸的晶粒，能夠同時(shí)增強(qiáng)其對(duì)短波長(zhǎng)和長(zhǎng)波長(zhǎng)光的散射，進(jìn)而增加太陽(yáng)能電池對(duì)不同波長(zhǎng)入射光的吸收，電池效率由單層的17.8%增加至18.6%；Ar等離子體刻蝕50mins時(shí)，薄膜表面形貌由V型尖銳金字塔變成U型，薄膜厚度降低的同時(shí)薄膜表面晶