电子束法制备Znln_2Se_4薄膜及其性质的研究

用电子束加热蒸发法制成0.1—1μ厚的ZnIn_2Se_4薄膜。确定了最佳成膜工艺条件,通过不同气氛的热处理可控制材料的导电类型。典型膜的电阻率是4.35×10~(-1)Ω-cm,Hall迁移率是106cm~2·V~(-1)·S~(-1),载流子浓度是1.36×10~(17)cm~(-3),禁带宽度为2.23eV。讨论了膜的电阻率、透光率随热处理气氛的变化规律,初步探讨了ZnIn_2Se_4膜的导电机理,并对制作n-ZnIn_2Se_4-p-Si光伏器件作了尝试。     

稀土磷化物薄膜的光电性质

本文报道了LnP(Ln=La、Nd、Sm、Y、Dy、Yb)薄膜的光电特性,其禁带宽度为1.0—1.46eV。LnP薄膜是n型材料,电阻率约10~(-2)Ω-cm,载流子浓度为10~(17)—10~(19)cm~(-3),霍尔迁移率为8.5—400cm~2/V·s。LnP与Si片构成p-n结,光谱响应范围在600—1400nm,光照下LnP/Si具有光伏效应。     

多晶硅锭高氧浓度与少子寿命的研究

在多晶硅定向凝固高少子、低氧区域通入含氧气体,研究氧浓度对多晶硅锭少子寿命的影响程度。研究结果表明,当间隙氧浓度低于4.5×10~(17)cm~(-3)时,对于铸造多晶硅少子寿命的影响非常小;当间隙氧浓度为4.5×10~(17)~7.0×10~(17)cm~(-3)时,降低平均少子寿命0.50μs;当间隙氧浓度高于7.0×10~(17)cm~(-3)时,硅锭少子寿命受到极大影响,平均少子寿命降低到1.50μs,形成红区。因此,只有当铸造多晶硅尾部间隙氧浓度达到7.0×10~(17)cm~(-3)时,才可能形成尾部红区。     

Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs太阳电池低阻接触研究

本文报道了pGa_(1-x)-Al_xAs-GaAs太阴电池的欧姆接触特性。用四探针法测定了Cr-Au、Ag-Zn、TiPdAu在pGaAs与pGa_(1-x)Al_xAs上的比接触电阻。在pGaAs上测出的比接触电阻分别为6.4×10~(-5)、9.4×10~(-5)和6.75×10~(-5)Ω-cm~2;在pGa_(1-x)Al_xAs上测出的比接触电阻分别为5.82×10~(14)、1.03×10~(-3)、5.02×10~(-4)Ω-cm~2(x≥0.8)。发现加热合金化和脉冲激光合金化方法效果相当。用离子刻蚀法刻蚀pGa_(1-x)Al_xAs,使电极直接与pGaAs接触时,比接触电阻值可降低一个数量级。效率高于15％(AM1)的太阳电池的串联电阻在1.0Ω以下。     

石油树脂对太阳电池封边丁基密封胶性能的影响

以聚异丁烯为主要原材料,配合滑石粉、炭黑等填料,石油树脂、抗紫外吸收剂等功能助剂,混合加热,制得太阳电池封边丁基密封胶,并研究了石油树脂对产品性能的影响。结果表明,100份丁基密封胶中,石油树脂的用量为25份时,该密封胶的剪切强度为1.01 MPa,熔融指数为43.13 cm~3/(10 min),水蒸气透过率为0.22 g/(m~2·d),针入度常温25℃/高温130℃为23/291(1/10 mm),体积电阻率为2.1×10~(14)Ω·cm,此时综合性能最佳。     

Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火研究

本文报道了液相外延Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火试验结果。辐照电子能量为1MeV,积分通量为10~(12)—10~(15)e/cm~2;质子辐照能量为7.8MeV,积分通量为10~8—10~(12)p/cm~2。测定了辐照前后电池的电特性和光谱响应曲线。观察到结深与辐照损伤的明显关系。电子辐照的临界通量(?)_c>1×10~(15)e/cm~2,质子辐照临界通量(?)_c>1.02×10~(12)p/cm~2。经积分通量1×10~(15)e/cm~2的辐照,再在真空200℃进行热退火20小时后,短路电流得到全部恢复,输出功率恢复至原来的80％。     

高电导宽带隙微晶-非晶混合相p型Si∶H薄膜研究

本文报道一种适于做a-Si电池窗口材料的高电导宽带隙微晶-非晶Si:H薄膜。这种材料采用辉光放电法在高功率下分解SiH_4和B_2H_6混合气体制得,室温电导率σ_(?)最高为20(Ω-cm)~(-1),相应光学带隙E_(opt)为1.70—1.75eV,电导激活能为0.02eV。X射线和电子衍射分析表明,电导率10~(-4)(Ω-cm)~(-1)或更高的膜显示微晶(μc~-)相。随电导率的增加,膜结构逐渐向全晶化相变化。讨论了制备高电导宽带隙p型Si:H膜的淀积条件。     

单晶硅太阳电池发射极的模拟优化

针对传统p型衬底晶硅太阳电池,通过PCID数值计算,模拟了发射极扩散峰值浓度、方块电阻、结深等对电池性能的影响规律以及该规律与硅衬底电阻率之间的依赖关系,分析了其中所蕴含的作用机理.对于磷原子浓度梯度符合余误差分布的发射极,得到扩散制结的标准为:扩散峰值浓度介于1×10~(19)～5×10~(19)cm~(-3)之间,方块电阻在100Ω/□以上.尽管电池效率在衬底电阻率为1Ω·cm时最高,并随衬底电阻率的增大而明显下降,但上述发射极扩散标准基本保持不变.     

化子坪西区储层“四性”关系及物性下限研究

化子坪西区主要含油层位为三叠系延长组长2、长6油层组,属于低渗透致密油藏,储层"四性"关系复杂,自然产能极低,只有经过压裂改造后才可获得经济产能。目前该区整体产能低下,开发效果较差,需要进行加密、补孔、层系调整等措施,因此利用岩心分析、孔渗物性、试油试采等资料并结合测井资料对该区"四性"关系和物性下限进行研究,为综合治理方案选井选层提供地质基础支撑。研究表明:长2油层组地层岩性主要为褐灰色油浸细砂岩、浅褐灰色油斑细砂岩,为低孔低渗储层,孔隙度下限大约为8.2%,渗透率下限为0.55×10~(-3)μm~2,工业产能油层孔隙度在8.2%以上,渗透率在0.55×10~(-3)μm~2以上,地层电阻率在11.8Ω·m以上;长6油层组地层岩性为砂泥岩互层,主要以差油层为主,为特低孔、特低~超低渗透储层,孔隙度下限大约为6.5%,渗透率下限为0.17×10~(-3)μm~2,工业产能油层孔隙度在6.7%以上,渗透率在0.3×10~(-3)μm~2以上,地层电阻率在15.9Ω·m以上。     

并联线路式可控硅中频装置对各种负载的适应性(续)

§1—5—4 小结 (一)当负载振荡电路参数为§1—5—3节计算值时: Z_H=0.275Ω、R_H=0.0192Ω、L_H=17.4μh r_(02)=8.6×10~(-4)Ω、L_(02)=3μh; P_L=0.85;C=184μ_P;R_(08)=5.5Ω。在图1—4接线条件下,调节: u_d=450～480~V k=0.557～0.92 φ=30°～42.5°按§1—5—3节同样计算方法,得出中频装置的输出为表1—2。     

电化学沉积法制备CuSCN固体电解质薄膜的研究

采用电化学沉积法用水作溶剂在ITO透明导电玻璃上制备出了P-CuSCN薄膜。研究了络合剂对电沉积液为CuSO_4,KSCN水溶液的CuSCN薄膜沉积效果的影响,探讨了利用电化学方法实现CuSCN阴极式沉积的机理,并研究了p-CuSCN薄膜的结构特性和光电学特性。结果表明,制备的薄膜为β-CuSCN结构,属于六方晶系,直接光学带隙为3.8eV,表面电导率为0.8×10~3S·cm~(-1),各项参数符合染料敏化PEC电池的基本要求。     

金属与超薄非晶硅薄膜的接触特性研究

研究金属与非晶硅薄膜(a-Si:H)的接触特性,用于晶体硅异质结太阳电池新型电极技术开发。采用等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)技术制备超薄(~10 nm)a-Si:H薄膜,利用真空镀膜技术制作金属电极,采用圆点传输线模型(CDTLM)研究a-Si:H与不同金属(Al、Ni、Ti、In)的接触特性。低温退火后a-Si:H与Ni、Al、Ti可获得良好的欧姆接触。经200℃退火,p型非晶硅p-a-Si:H与Al的比接触电阻降至0.3 mΩ·cm~2;n型非晶硅n-a-Si:H与Ti的比接触电阻降至0.7 mΩ·cm~2,表明这两种金属可以直接用于a-Si:H薄膜的表面电极。     

蒸镀ITO薄膜及其光电特性的研究

本文报道了采用石墨舟蒸发In_2O_3和SnO_2混合物(W_t=10％),获得了电阻率为3×10~(-4)Ω·cm、在可见光范围内透过率大干95％的ITO薄膜。用它制作部分次品多晶硅电池的抗反射膜,其短路电流密度与没有抗反射膜的同样电池相比,提高90.4％,开路电压提高10mV左右。     

有机太阳能电池氧化铟锡电极的结晶性能优化

氧化铟锡(In_2O_3∶Sn)是有机太阳能电池电极的关键材料,但由于In_2O_3∶Sn薄膜结晶所需的高温沉积条件,衬底的性能会降低,影响了太阳能电池的光电性能。本文在传统磁控溅射工艺中引入了一种新的等离子体轰击技术,以提高氧化铟锡(In_2O_3∶Sn)薄膜的室温结晶性能。研究了不同脉冲直流电压下等离子体轰击对In_2O_3∶Sn薄膜光电性能和机械性能的影响。结果表明,当脉冲直流电压(|V_p|)高于|-500 V|(|V_p||-500 V|)时,薄膜的结晶性明显增强。在室温下制备了厚度为135 nm的In_2O_3∶Sn薄膜,其电阻率为4.11×10~(-4)Ωcm,迁移率为42.1 cm~2/Vs,可见光透过率超过80%。与未经等离子体轰击的In_2O_3∶Sn薄膜相比,经等离子体轰击的In_2O_3∶Sn薄膜具有更好的结晶性能和更高的纳米硬度。优化后的In_2O_3∶Sn薄膜可有效提升有机太阳能电池的填充因子和转换效率,该材料还可应用于隔热涂层和气体传感器等节能与环保领域。     

CIGS/Si异质结太阳电池的数值模拟

利用软件wx AMPS模拟CIGS/Si异质结太电池的效率和不同工艺参数对电池性能的影响:前后端接触势垒分别为1.2 e V和0.21 e V,前(后)表面复合速率为1×10~7cm/s,选择功函数为5.4 e V的透明导电薄膜材料,p型CIGS的带隙和厚度为1.15 e V和3μm,并选择掺杂浓度为5×10~(16)cm~(-3)的n型硅片,最终模拟CIGS/Si异质结太阳电池的最佳效率为25.60%。希望该模拟数据为实际制备CIGS/Si异质结太电池作出正确的理论指导。     

Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池

用平衡外延生长和反腐蚀生长法制备了Ga_(1-x)Al_xAs/GaAs太阳电池的外延片。x值能控制在0.8—0.9,p-Ga_(1-x)Al_xAs与p-GaAs层浓度在1—3×10~(18)cm~(-3),厚度均小于1μm。用此外延片以AuGeNi,CrAu或CrAuZn分别作n型和p型的欧姆接触,在430—450℃之间,n型与p型一起合金化,时间～45秒。在不是最匹配的抗反射层条件下,AM1最高效率为17.8％,一般效率为13—15％。与已报道的数据相比,电池的短路电流还偏低,开路电压波动较大,短波部份的光谱响应也差。对比平衡生长与反腐蚀生长的p-n结特性,它们基本上相近,而反腐蚀重生长法略好一些。     

以n-InP为基的光电化学电池的研究

本文对以n-InP为基的再生式光电化学电池进行了多方面的探讨。研究了电极的掺杂浓度、晶面、溶液中的氧化还原对、酸碱度以及光强对电池性能的影响,还研究了电极的稳定性。研制的电池性能指标如下:n-InP[N_D=10~(16)cm~(-3),(100)面]在0.001MFe~(2 ) 0.5MFe~(3 ) 3MHCl溶液中,光强为65mW/cm~2时,转换效率η=18％;n-InP[N_D=10~(18)cm~(-3),(100)面]在0.5MFe~(2 ) 0.4MFe~(3 ) 1.5MHCl溶液中,光强为50mW/cm~2,η=6—8％,转换效率稳定性超过90小时;n-InP[N_D=10~(18)cm~(-3),(?)面]在2MS 1.5MNa_2S 1MNaOH溶液中,光强为50mW/cm~2,短路150小时后,电极完全稳定,η=3.1％。     

衬底温度对AZO/Cu/AZO多层薄膜结构及光电特性的影响

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的AZO/Cu/AZO多层薄膜.研究了衬底温度对薄膜的结构和光电特性影响.X射线衍射谱表明AZO/Cu/AZO多层薄膜是多晶膜,AZO层具有六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向,Cu层具有立方结构.当三层薄膜制备过程中,衬底始终加热,衬底温度为100%℃时,制备的薄膜具有最高的品质因子2.26×10-2Ω-1,其方块电阻为11Ω·□-1,在波长500-800nm范围内平均透过率达到了87%.当制备靠近衬底的AZO层,衬底才加热时,发现衬底温度为250℃时,制备的多层薄膜光电特性最优,其方块电阻为8Ω·□-1,平均透过率为86%.     

阴极恒电位法电沉积SnS薄膜的性能研究

在溶液的pH=2.7,离子浓度比[Sn2 ]/[S2O32-]=1/5的条件下,通过调节沉积电位在-0.60~1.10V(vsSCE),在ITO导电玻璃基片上电沉积SnS膜层。实验表明:沉积电位在-0.72~-0.75V(vs SCE)范围内时,制备出的SnS薄膜的Sn和S的化学配比非常接近1∶1的理想值。用X射线衍射分析其物相结构,结果表明它是具有正交结构的SnS多晶薄膜。用扫描电镜观察该薄膜的表面形貌,发现该薄膜颗粒较细,均匀性较好。通过测量薄膜样品的透射光谱和反射光谱,计算得到其直接禁带宽度Eg=1.31eV,与SnS体材的带隙(1.3eV)非常接近。该薄膜的导电类型为p型,电阻率的数量级为10-3Ω.cm。     

Al/Ga共掺杂ZnO透明导电薄膜的正交优化

利用正交试验,对溶胶-凝胶法(sol-gel)制备Al/Ga共掺杂Zn O透明导电薄膜(GAZO)的工艺进行优化,研究溶胶浓度、掺杂配比、热处理温度、薄膜厚度等因素对薄膜光电性能的影响规律。分别以薄膜的透光率和电阻率作为评价指标,确定制备GAZO薄膜的最佳工艺参数。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、可见分光光度计和双电测四探针电阻率测试仪分别分析薄膜的结构、表面形貌以及光电性能等。结果表明:Al和Ga的掺入未影响Zn O的晶体结构,也未生成其他杂质氧化物。最佳工艺条件下,薄膜在可见光范围内的透过率为88.458%,电阻率为2.66×10~(-3)Ω·cm。