直流磁控溅射法制备本征ZnO薄膜及光伏应用研究

采用直流磁控溅射法制备了ZnO薄膜,研究了沉积过程中变换氧分压对薄膜光电性能的影响.采用XRD、紫外可见光分光光度计及AFM等方法对薄膜的结构和光电性质进行了表征.结果表明,ZnO薄膜在可见光范围内的透过率可达88％,并且随着氧分压的增大,薄膜的透过率也增大;制备出的ZnO薄膜表面粗糙度为0.41 nm.在glass/ITO/CdS/CdTe结构的太阳电池中,将本征ZnO薄膜作为高阻层加入到ITO与CdS之间,电池的开路电压和填充因子有明显的提高,加入高阻层之后,电池的转换效率最高可达13.6％.     

CdTe太阳能电池研究进展

详细叙述了制备ＣｄＴｅ基太阳能电池的各种技术及其特点、沉积后热处理工艺、背电极工艺及ＣｄＴｅ基太阳电池的研究进展;重点讨论了近空间升华技术、氯的热处理工艺、ＺｎＴｅ、Ｃｕ背电极技术。介绍ＣｄＴｅ基太阳电池的应用前景,以及存在的问题和解决和途径。     

溅射功率和氧分压对ITO薄膜光电性能的影响研究

采用直流反应磁控溅射法制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,通过四探针、紫外可见分光光度计、X射线衍射(XRD)、霍尔效应仪、扫描电镜(SEM)等对薄膜样品进行了表征,研究了溅射功率和氧分压对ITO薄膜微观结构和光电性能的影响,结果表明:溅射功率对ITO的光电性能影响较小,沉积速率随着溅射功率的增大而加快;随着氧分压的升高,载流子浓度降低,霍尔迁移率先增大后减小,电阻率逐渐增大。在优化的工艺条件下,制备了在可见光区平均透过率达85%、电阻率为1×10-4Ω.cm的光电性能优良的ITO薄膜。     

近空间升华沉积CdTe薄膜的微结构和PL谱

用近空间升华法在CdS薄膜上沉积了CdTe薄膜.研究了在两种保护气氛下所沉积的多晶CdTe薄膜在后处理后的微结构、表面形貌及光致发光(PL)谱,并研究了CdTe表面和CdS/CdTe界面的PL谱的区别,根据薄膜的微结构对碲化镉在太阳电池中的应用进行了讨论.     

Cd1-xZnxTe太阳电池的一维数值模拟研究

具有禁带宽度在1.45～2.25eV连续可调特性的Cd1-xZnxTe(CZT)薄膜,用于顶电池在叠层薄膜太阳电池中有巨大的应用潜力。文章使用AMPS-1D对CdS/CZT结构的薄膜太阳电池进行模拟,研究了CZT与金属接触的背电极势垒、CZT薄膜厚度及掺杂浓度对CdS/CZT电池器件性能的影响。结果表明,需要采用功函数高(大于5.8eV)的金属作为背电极以消除背电极势垒;CZT薄膜厚度低于10μm时,增加厚度有助于增大电池短路电流;当CZT具有适当厚度(～6μm)时,对CZT层进行重掺杂(掺杂浓度1019～1021 cm-3)有助于获得更高效率的CdS/CZT电池。     

氩氧气氛下沉积的CdTe薄膜及太阳电池的性质

研究了在氩氧气氛下近空间升华沉积CdTe的技术．发展了在表面十分平整的玻璃衬底上沉积优质CdTe薄膜的方法,对比了在玻璃衬底和CdS薄膜上CdTe薄膜的结构特征．通过研究氧分压对CdTe薄膜择优取向的影响,证实了在恰当的近空间升华沉积过程中,两种衬底上的CdTe薄膜具有相同的结构．研究了玻璃衬底上CdTe薄膜的电学与光学性质,观察了后处理对上述薄膜性质的影响,并研制出了效率达1338%的小面积CdTe 薄膜太阳电池．     

太阳电池中CdTe多晶薄膜沉积制备及其性能

在氩氧混合气氛下近空间升华技术(CSS)制备CdTe多晶薄膜中，薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程深入研究沉积过程中的热交换、物质输运，有助于制备薄而致密的具有进行良好光电性质CdTe薄膜．通过分析近空间沉积的物理机制，测量近空间沉积装置内温度分布，对升温过程、气压与薄膜初期成核的关系进行讨论。研究结果表明，不同气压下制备的样品，均有立方相CdTe，此外，还有CdS和SnO2：F衍射峰，CdTe晶粒随气压增加有减小趋势；随气压的增加．透过率呈下降趋势，相应的CdTe吸收边向短波方向移动。在此基础上制备出转换效率优良的结构为SnO2：F／CdS／CdTe／Au的串联集成电池。     

ZnTe∶Cu薄膜的制备及其性能

用共蒸发法在室温下沉积了ZnTe∶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CuTe、类Cu2Te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0.52cm2的CdS/CdTe/ZnTe∶Cu太阳电池.     

用共蒸发法制备AlSb多晶薄膜

采用元素共蒸发法结合退火处理制成了AlSb多晶薄膜.利用x射线衍射、透射光谱、暗电导温度关系等方法研究了薄膜的结构、光学和电学性质.发现540℃退火后得到的AlSb多晶薄膜呈立方相结构,间接跃迁光能隙为1.62eV,电导激活能约为0.33eV.研究结果表明,AlSb薄膜有可能成为新型太阳电池的重要材料.