Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

柔性衬底硅薄膜太阳电池中ZGO薄膜的应用

在室温下,采用孪生对靶直流磁控溅射工艺,在玻璃衬底上制备出高质量的Ga掺杂ZnO(ZnO:Ga)透明导电膜。研究了薄膜厚度对薄膜的结构、光学及电学特性的影响。制备的ZnO:Ga是具有六角纤锌矿结构的多晶薄膜,最佳择优取向为(002)方向。随着薄膜厚度的增加,衍射峰明显增强,晶粒增大。优化反应条件,薄膜的电阻率达到4.69×10-4Ω.cm,在可见光范围内平均透过率达到了85%以上。将不同厚度的ZnO:Ga薄膜(350～820 nm)在柔性聚酰亚胺衬底nip非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池中,随厚度的增加,电池的填充因子和效率都得到了提高,得到聚酰亚胺衬底效率7.09%的a-Si薄膜太阳电池。     

共蒸发制备GaSb多晶薄膜的研究

GaSb的禁带宽度为0.72eV,是热光伏电池的理想材料。采用共蒸发的方法,在普通玻璃衬底上生长GaSb多晶薄膜。通过XRD谱、Hall及透射反射谱测试,研究了Ga、Sb源的蒸发温度、衬底温度以及薄膜厚度对薄膜的结构特性和光电特性的影响。研究表明,随衬底温度的升高、薄膜厚度的增加,晶粒尺寸逐渐增大;随衬底温度的升高、Ga源温度的降低以及厚度的增加,迁移率逐渐上升,迁移率最高可达172cm2/(V.s);随衬底温度的降低、Ga源温度的提高以及厚度的增加,载流子浓度逐渐增加。     

柔性衬底太阳电池陷光结构的研究

讨论了粗糙聚酰亚胺(PI)衬底和具有较高粗糙度的背反射电极对柔性衬底薄膜太阳电池的影响.选择具有天然纹路的PI作为太阳电池的衬底增加光在电池中的光程.采用热辐射加热蒸发方法显著提高铝背反射电极的粗糙度,它是常规方法制备的约4倍.粗糙PI和背反射电极形成的陷光结构使电池的短路电流提高了2mA/cm2,量子响应(QE)短波部分得到提高且最高点红移.经QE和原子力测试表明,电池效率提高的主要原因是粗糙的背反射电极导致面电极ZnO的形貌发生明显变化所致.     

纳米孔氮化镓材料的制备和研究

介绍了一种在氮化镓外延片表面制备得到孔径为纳米量级的多孔结构的工艺.用电化学方法制备出孔径为纳米量级的多孔阳极氧化铝模板作为掩模,经过电感耦合等离子体(ICP)刻蚀制备得到纳米孔氮化镓材料.孔的大小和孔间距可以通过改变阳极氧化条件来控制,改变刻蚀时间可以控制孔深.刻蚀所用气体为氯气和惰性气体的混合物.扫描电镜照片显示,掩模图形能够很好地转移到GaN材料上.刻蚀后的材料经光荧光谱(PL Spectra)谱和Raman散射谱测试,显示出良好的光学特性,并在一定程度上释放了应力.     

Ⅲ/Ⅴ比对GaN等离子体辅助MBE生长的影响

在射频（RF）等离子体辅助分子束外延（MBE）系统中，采用低温缓冲层等一系列生长工艺制备出二维生长模式的GaN材料；通过研究Ⅲ／Ⅴ比的调节对GaN生长的影响，确定了微富Ga的MBE生长GaN的优化条件；对GaN富Ga和富N状态的表面形貌和结构进行了比较，富Ga条件下的GaN具有更好的表面和材料特性；通过Hall和光致发光（PL）谱测试研究了GaN的电学和光学性质，GaN的黄带发光（YL）与GaN中生成能最低的ⅤN和VGa缺陷态有关。     

N扩散对熔液法生长GaN晶体外延速率的影响

使用钠熔液液相外延在GaN/蓝宝石衬底上生长出GaN晶体;研究晶体生长速度与生长压力的关系,使用DCXRD对样品进行表征,发现在氮气压力为3.8MPa,温度为800℃的条件下,外延速度较快且结晶质量较高;研究还发现GaN晶体外延层的生长速率不但与溶液中N的输运有关,还与熔液中N的浓度有关。