AlSb多晶薄膜的制备及其潮解性研究

采用磁控溅射法制备了Al-Sb多层薄膜,通过调节Al和Sb亚层厚度及层数改变原子配比,并在真空中退火。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、金相显微镜、Hall测试及俄歇电子能谱仪研究了薄膜的结构和性能。结果表明,刚沉积的薄膜只有Sb的结晶相,经500℃退火后化合为P型AlSb多晶薄膜,且沿(111)择优取向,退火温度超过600℃薄膜产生局部损伤。通过台阶仪显微摄像探头及俄歇深度剖图观察和分析了薄膜的潮解现象,提出了几种保护措施。     

近空间升华法制备CdTe薄膜

研究了初底材料和基片温度对膜微结构的影响。衬底温度在400℃以上薄膜结晶状况较为完整。在结晶状况较好的CdS薄膜上生长的CdTe薄膜晶粒较大,尺寸均匀。在CdTe膜面涂敷CdCl2甲醇溶液,可促进热处理过程中薄膜晶粒的长大。     

硝磷酸腐蚀的CdTe太阳电池性能

CdTe薄膜的腐蚀是制作CdS/CdTe光伏电池的重要技术之一,本实验采用硝磷酸溶液（硝酸1%＋磷酸70%＋去离子水29%）腐蚀CdTe薄膜,通过XRD测试发现在CdTe膜上生成了碲层.随后,在腐蚀后的CdTe薄膜上分别沉积了几种结构的背接触层,并制备出相应结构的CdTe太阳能光伏电池.通过电池的光、暗I-V和C-V特性测试,以ZnTe/ZnTe：Cu/Ni为背接触的小面积太阳电池,其性能优于其它背接触的电池.实验结果表明器件性能与碲的生成和铜的扩散密切相关.     

AlSb多晶薄膜的制备及性质

用磁控溅射法制备了Al/Sb多层薄膜,通过X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、Hall效应、暗电导率温度关系及透过谱的测试研究了退火前后薄膜的结构和性质。XRD测试结果表明,刚沉积的薄膜只有Sb的结晶相,而Al则以非晶态形式存在,500℃退火后化合为AlSb多晶,且沿(111)择优取向。Hall效应测试、电导激活能及光能隙的计算结果表明,所制备的AlSb多晶薄膜为P型材料,且载流子浓度为1019cm-3,光能隙为1.64eV,电导率随温度的变化可分为两个过程,在30℃到110℃,薄膜的电导率随温度的增加而缓慢增加,而在110℃到260℃间增加明显,升温电导激活能为0.11eV和0.01eV,这与AlSb多晶薄膜在升温过程中的结构变化有关。将制备的AlSb多晶薄膜应用于TCO/CdS/AlSb/ZnTe:Cu/Au结构的太阳电池器件中,已观察到明显的光伏效应,说明用这种方法制备的AlSb多晶薄膜适于作太阳电池的吸收层。     

大面积CdTe多晶薄膜的制备及其性能

通过研究大面积CdTe多晶薄膜沉积的升温过程,并调节石墨群边改进加热灯管的分布获得了较均匀的温场,在混合氩氧气氛下,用自行设计制造的近空间升华系统制备出了面积为300 mm×400 mm的大面积CdTe多晶薄膜,利用XRD、SEM研究其结构、成分和形貌,结果表明:CdTe薄膜呈(111)择优取向,且薄膜总体致密均匀,晶粒大小约为1 μm左右.用此大面积CdTe薄膜的不同部分制备的CdS/CdTe/ZnTe:Cu小面积太阳电池效率相差不大,说明薄膜的均匀性较好.     

碲化锌的电导率温度关系及其在碲化镉太阳电池组件中的应用

用ZnTe/ZnTe:Cu复合层作为背接触层,能很好的解决CdTe太阳电池的欧姆接触问题.以前的研究表明,ZnTe:Cu因掺铜浓度的不同,显示出不同的电导率温度关系.本文仔细观察了各种掺杂浓度ZnTe:Cu的电导率温度关系,并由此来选定掺铜浓度.实验还表明,对一个确定掺铜浓度的ZnTe/ZnTe:Cu复合层,其退火温度对CdTe太阳电池的性能影响很大.为此,本文发展了通过测试ZnTe/ZnTe:Cu复合层的电导温度关系,来确定退火温度的方法.目前,用ZnTe/ZnTe:Cu复合层作背接触材料,获得了转换效率为7.03%的中面积碲化镉薄膜电池集成组件.     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式,制备了μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜．低角度X射线衍射(LAXRD)测试表明,这种多层膜具有良好的周期性结构．观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系,发现其吸收边随着a-Si∶H层的减薄而蓝移,低温下的电导激活能Ea随着a-Si∶H层的减薄而减小     

ZnTeCu薄膜的制备及其性能

用共蒸发法在室温下沉积了 Zn Te∶ Cu多晶薄膜 .刚沉积的不掺 Cu的薄膜呈立方相 ,适度掺 Cu时为立方相和六方相的混合相 .随着 Cu含量的增加 ,六方相增加 ,光能隙减小 .根据暗电导温度关系 ,结合 XRD和 DSC的结果 ,认为在 110℃、170℃开始出现类 Cu Te、类 Cu2 Te相以及 Cu0、Cu+离解的结果导致电导温度关系异常 ,应用这种薄膜作为背接触层获得了转换效率为 11.6 % ,面积为 0 .5 2 cm2 的 Cd S/Cd Te/Zn Te∶ Cu太阳电池     

Cd_(1-x)Zn_xTe多晶薄膜的制备、性能与光伏应用

用共蒸发法制备了 Cd1 - x Znx Te多晶薄膜 ,薄膜结构属立方晶系空间群 F4 3m.通过透射光谱的测量 ,计算光能隙 ,得到室温时薄膜的光能隙随组分 x值的变化满足二次方关系 .作为对异质结界面的修饰 ,提出了有 Cd1 - x-Znx Te过渡层的 Cd S/ Cd Te/ Cd1 - x Znx Te/ Zn Te∶ Cu电池 .并在相同工艺下制备了 Cd S/ Cd Te/ Cd0 .4 Zn0 .6 Te/ Zn Te∶ Cu与 Cd S/ Cd Te/ Zn Te∶ Cu太阳电池 ,发现前者比后者效率平均增加了 35 .0 % .     

多晶CdS/CdTe异质结界面的能带偏移

采用真空蒸发法制备了CdS和CdTe，并对其结构和光学性质进行了研究．原位制备了衬底沿(001)高度择优取向的CdS/CdTe异质结，研究了其结构、电子学性质．获得的CdS/CdTe半导体异质结的价带偏移ΔEV=0.98eV±0.05eV，导带偏移ΔEc=0.07±0.1eV．