化学池沉积法制备CdS多晶薄膜及其性质

采用化学池沉积（CBD）法，在3种不同衬底（玻片、ITO玻片、SnO2玻片）上沉积制备CdS多晶蒲膜，并利用扫描电镜（SEM）、透射光谱、X射线衍射（XRD）和微电流高阻计等方法对沉积膜进行了测试分析，算出了CdS多晶蒲膜的能隙宽度E0和电导激活能Ea，研究了CBD法中CdS多晶蒲膜的生长沉积机制以及不同衬底对沉积效果的影响。结果表明：不同衬底的成膜效果差异较大，其中以SnO2玻片为衬底的沉积效果最佳。     

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.     

ZnTe插层对CdS/CdTe光伏器件性能的影响

从理论上分析了CdS/CdTe/Au器件的暗态、高正偏压下电流饱和(Roll-over)和光照、高正偏压下光暗I-V曲线相交(Cross over)现象.通过对比有无插层的CdTe太阳电池在C-V、I-V特性和光谱响应的不同,肯定了插层对改善背接触特性的作用;发现它还可以改善器件前结CdS/CdTe的二极管特性和短波光谱响应.实验结果还表明,不掺杂的ZnTe对提高器件的效率是必要的.恰当的不掺杂层厚度和退火温度能最有效地改进CdTe太阳电池的性能,而对填充因子的提高最为显著.     

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。     

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。     

温场均匀性对CdTe薄膜及太阳电池性能的影响

采用近空间升华法(CSS)制备CdTe多晶薄膜,模拟制备过程中的温场变化,结合,I-V、C-V特性及深能级瞬态谱研究温场均匀性对CdS/CdTe太阳电池性能的影响.结果表明,温场分布和薄膜厚度分布基本一致,温场均匀性对电池组件的开路电压影响不大,对短路电流和填充因子有影响,CdTe薄膜的深中心对温度和频率的响应基本一致.580℃制备的样品暗饱和电流密度最小,载流子浓度较高,光电特性较好,而且空穴陷阱浓度较低,深中心复合作用较小.通过改进温场的均匀性能够制备出组件转换效率为8.2%的CdS/CdTe太阳电池.     

退火对Al-Sb多层薄膜的影响

采用直流磁控溅射法制备Al和Sb交替层,在真空环境下进行高温退火后得到了AlSb多晶薄膜.通过X射线衍射(XRD)、霍尔效应、暗电导率温度关系以及透反射光谱研究了薄膜的结构、电学和光学性质.结果表明,退火后形成的AlSb多晶薄膜呈立方相,沿(111)择优取向,且导电类型是P型,载流子浓度为1019cm-3,吸收系数在可见光波段大于104cm-1.样品在580℃退火后,间接跃迁光能隙为1.64eV,且升温电导激活能为0.01eV和0.11eV.此方法制备的AlSb多晶薄膜应用于TCO/CdS/AlSb/ZnTe:Cu/Au结构的太阳能电池中,得到了107mV的开路电压.     

近空间升华技术中气氛对CdTe薄膜的结构、性质的影响

发展近空间升华氩气氛沉积工艺可以降低制备成本.该文使用近空间升华技术,在不同氧浓度的氩氧气氛下沉积CdTe多晶薄膜.测量了薄膜的X射线衍射谱,计算了薄膜的织构系数Ci及其标准方差σ;测量了薄膜的透过率谱,计算了光能隙.研究了择优取向程度和光能隙随氧浓度的变化.结果表明,1)不同气氛下沉积的CdTe薄膜均为立方相结构.随氧浓度的增加;σ增加;氧浓度为6%时,σ最大;之后随氧浓度增加,σ降低,在12%达到最小,然后随氧浓度的增加而增加.在玻璃衬底上沉积的CdTe薄膜,比在CdS上沉积的具有更高程度的择优取向;2)CdTe薄膜的光能隙为1.50eV～1.51eV,氧浓度对其影响甚微.     

低温制备透明导电膜SnO2:F及其结构和性质研究

SnO2：F透明导电薄膜是一种广泛用于显示技术和能量转换技术的重要材料。本文采用超声喷雾热解成膜技术，对沉积装置进行了改进，同时对反应液配方进行了优化，制备出透明SnO2：F导电薄膜。用XRD、UV／Vis、SEM、原子力显微镜分析测试方法对沉积薄膜的结构、形貌和光学、电学性质进行了研究。结果表明，在360℃沉积温度下制备的SnO2：F薄膜，其方块电阻为4．7Ω，(200)面择优取向明显，薄膜晶粒均匀，表面形貌有所改善，透明度有所提高。     

CdTe/CdS太阳电池光照和电子辐照研究

采用近空间升华法制备CdTe多晶薄膜,以ZnTe/ZnTeCu复合多晶薄膜作为背接触层,获得了转换效率为13.38%的CdTe/CdS太阳电池.用光强为100mW/cm2的卤钨灯对电池光照7天后,发现电池性能无明显变化.经能量为1.6MeV,辐照剂量为1013～1015电子/cm2的电子束辐照后,电池性能有不同程度的衰降,经真空150℃退火30min后,电池性能恢复到接近辐照前的水平.