透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜的结构及光电特性研究

ZAO薄膜是一种n型氧化物半导体材料,由于其大的载流子浓度和光学禁带宽度而表现出优良的光电特性。本实验采用射频磁控溅射工艺在无机玻璃衬底上制备ZAO薄膜,靶材为ZAO(3wt%Al2O3)陶瓷靶。系统研究了各工艺参数,如工作气压、射频功率、衬底温度和热处理条件对其结构和光电特性的影响。X射线衍射谱表明ZAO薄膜的(002)衍射峰的位置与纯ZnO晶体相比向低角度方向移动,薄膜中各晶粒具有六角纤锌矿晶体结构且呈c轴择优取向。原位制备的ZAO薄膜经热处理后电阻率降至7 5×10-4Ω·cm,可见光透过率在85%以上。     

复合绒面透明导电薄膜研究

在常规非晶硅电池绒面SnO2衬底上，采用Zn：Al重量比为5％的金属靶直流反应磁控溅射沉积ZnO，构成复合绒面SnO2／ZnO透明导电膜。控制适当ZnO厚度，既能保持SnO2绒面效果，又可阻挡H离子对SnO2的还原作用，可作为微晶硅电池的前电极。文中对ZnO沉积条件以及复合膜的形貌、电光性能进行了讨论。     

绒面ZnO:Al(ZAO)透明导电薄膜的制备

利用中频交流磁控溅射方法，采用氧化锌铝(98wt％ZnO 2wt％A12O3)陶瓷靶材制备了绒面ZAO(ZnO：Al)薄膜，考察了所制备的绒面ZAO薄膜与绒面SnO2：F薄膜在绒度、粗糙度、表面形貌以及电学性质的差异，利用原子力显徽镜对薄膜表面形貌进行了分析并计算出薄膜表面粗糙度，利用紫外可见分光光度计和电阻测试仪测量了薄膜的光学、电学特性。结果表明：所制备的绒面ZAO薄膜具有与绒面SnO2：F薄膜相比拟的各种性能，在非晶硅太阳电池中具有潜在的应用前景。     

射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO:Al透明导电薄膜的研究

用射频磁控溅射方法在有机柔性衬底上制备出附着性好、电阻率、透射率高的ＺｎＯ：Ａｌ透明导电膜。研究了薄膜的结构、电学和光学特性。     

薄膜厚度对ZnO:Ti透明导电薄膜光电性能的影响

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出可见光透过率高、电阻率低的掺钛氧化锌(ZnO∶Ti)透明导电薄膜。SEM和XRD研究结果表明,ZnO∶Ti薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。讨论了薄膜厚度对掺钛氧化锌透明导电薄膜光学、电学性能的影响。当薄膜厚度为835nm时,薄膜具有最低电阻率3.34×10-4Ω.cm。所制备薄膜附着性能良好,在波长为500～800nm的可见光中平均透过率均超过91%,ZnO∶Ti薄膜可用作薄膜太阳电池和液晶显示器的透明电极。     

射频磁控溅射制备的柔性衬底ZnO∶Al透明导电薄膜的研究

用射频磁控溅射方法在有机柔性衬底上制备出附着性好、电阻率低、透射率高的ＺｎＯ：Ａｌ透明导电膜。研究了薄膜的结构、电学和光学特性     

透明导电氧化物薄膜的湿热衰减特性研究

将制备的3种透明导电氧化物(TCO)薄膜材料,即掺铝氧化锌(Zn O∶Al,AZO)、掺硼氧化锌(Zn O∶B,BZO)和掺氟氧化锡(Sn O∶F,FTO)薄膜进行温度为85℃和相对湿度为85%的湿热实验并进行退火,研究其光学和电学性质衰减特性以及恢复情况。研究表明:湿热实验和经过后续热处理的3种TCO薄膜的表面形貌基本不变;AZO和FTO薄膜光学和电学性能都相对稳定;但BZO薄膜的迁移率则是在湿热实验20 h内由初始的19 cm2/Vs迅速下降到1.99 cm2/Vs,而BZO薄膜载流子浓度是在湿热处理327 h由初始值7.2×1019/cm3迅速下降到8.8×1018/cm3,载流子浓度的降低导致薄膜在800~2200 nm波长范围内的光吸收减少;通过对晶粒间迁移率和晶界处迁移率分析得到BZO薄膜的迁移率衰退主要与水分子侵入薄膜内部并被吸附在晶界处;适当的热处理可使BZO薄膜的电学性能得到恢复。     

用于晶硅异质结太阳电池的透明导电薄膜研究进展

提升晶硅异质结（HJT）太阳电池的电流有望进一步提高电池效率,透明导电氧化物薄膜（TCO）是影响HJT太阳电池电流的重要功能层。该文首先介绍了TCO薄膜的自身特性,包括掺杂元素和掺杂比例、制备技术对薄膜特性的影响。同时总结了薄膜特性对HJT太阳电池性能的影响。最后阐述了TCO薄膜应用的最新进展及发展趋势,增加盖帽层或多层TCO薄膜有望改善薄膜整体特性及电池性能。以期指导TCO薄膜特性的优化,从而进一步提高HJT太阳电池效率,加快HJT太阳电池产业化进程。     

玻璃衬底和硅衬底沉积TZO透明导电薄膜的对比研究

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底和硅片衬底上制备出掺钛氧化锌(ZnO∶Ti)透明导电薄膜。SEM和XRD研究结果表明,两种衬底上的ZnO∶Ti薄膜均为为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。讨论了衬底对掺钛氧化锌透明导电薄膜光学、电学性能的影响。当玻璃衬底薄膜厚度为568nm时,薄膜电阻率达到最小值1.64×10-4Ω.cm,硅衬底上薄膜厚度为641nm时有最小电阻率2.69×10-4Ω.cm。两种衬底所制备薄膜都具有良好的附着性能,玻璃衬底薄膜样品在波长为500~800nm的可见光中平均透过率都超过了91%,硅衬底上薄膜样品的折射率约为2.05,ZnO∶Ti薄膜可以用作薄膜太阳电池的透明电极。     

ZnO:Al绒面透明导电薄膜的制备及分析

利用中频脉冲磁控溅射方法,采用Al掺杂(质量百分比2%)的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO:Al(ZAO)薄膜。利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在0.5%的稀盐酸中浸泡一定时间后,形成表面凹凸起伏的绒面结构。研究了平面ZAO薄膜的结构特性以及衬底温度、溅射功率和腐蚀时间对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析。结果表明:高温、低功率条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在的应用前景。     

有机衬底SnO2掺Sb透明导电膜的制备

采用射频磁控溅射法在有机的柔性衬底上制备出了SnO2 :Sb透明导电膜 ,讨论了薄膜的结构和光电性质对制备条件的依赖关系。制备的样品为多晶薄膜 ,并且保持了二氧化锡的金红石结构。对衬底适当的加热 ,当衬底温度为2 0 0℃时 ,在PI(Polyisocyanate聚酰亚胺 )胶片上制备出了性能良好的薄膜 ,薄膜相应的自由载流子霍耳迁移率有最大值为 13cm2 /VS ,载流子浓度为 15 .5× 10 19cm-3 ,薄膜的电阻率有最小值 3.7× 10 -3 Ω·cm。在可见光范围内 ,样品的相对透过率为 85 %左右     

掺锑Zn-Sn-O透明导电膜的制备及特性

采用射频磁控溅射技术在7059玻璃衬底上低温制备出具有多晶结构的掺锑锌-锡-氧(Zn-Sn-O:Sb)透明 导电膜。研究了制备薄膜的结构、成分、电学和光学特性以及退火温度对薄膜性能的影响。Zn-Sn-P:Sb透明导 电膜的电阻率为1．5×10-2Ω·cm,相应载流子浓度和霍尔迁移率分别为8．0×1019cm-3,5.8cm2·v-1·s-1。薄膜的 可见光平均透过率达到了85％。     

SiCrOxNy选择性吸收涂层制备及性能研究

采用直流及中频反应溅射在铜基底上沉积SiCrO_xN_y光谱选择性吸收涂层。对该涂层的光学性能进行表征,其吸收比为0.938,80℃发射比为0.07。经300℃,200 h热处理后,吸收比无明显变化,发射比小幅升高;俄歇电子能谱(AES)分析显示,界面处元素扩散和Cu基底氧化是涂层光学性能下降的主要原因。在35℃下进行5%盐雾腐蚀试验,腐蚀初期涂层发射比迅速升高,腐蚀36 h后吸收比衰减加速,涂层表面开始出现剥落现象;致密的SiO2减反射层对增强涂层耐盐雾腐蚀性能有明显效果。