硅基Ge量子点与硅纳米线的研究及在光伏电池中的应用

发布时间：2020-12-10 19:32

　　锗量子点（Ge QDs）和硅纳米线（SiNWs）作为半导体纳米材料,具有优异的光电特性。Ge QDs具有独特的近红外吸收特性,SiNWs具有较好的减反射特性,将它们应用于光伏电池中,可以极大的拓宽光谱的吸收范围,减少光的反射,提升光伏电池的转换效率。本文采用磁控溅射技术,实现了C诱导高密度Ge/Si量子点的生长。采用金属辅助化学刻蚀法（MACE）,在n型硅衬底上制备了一系列的SiNWs阵列。通过磁控溅射方式制备了欧姆接触的Ag电极,并组装了硅基纳米材料（Ge QDs/Si、SiNWs）与有机材料PEDOT:PSS相结合的光伏电池,主要进行的工作如下:1.采用直流磁控溅射技术制备高密度的Ge QDs,通过调节Ge层生长温度和厚度,探究Ge QDs的密度、尺寸及结晶性的变化规律。实验过程中,预先沉积C诱导层可以增加Ge QDs形核中心的数目,降低SiGe浸润层的厚度。实验结果表明:随着生长温度的升高,Ge QDs的密度和结晶性均先增大后减小,在650℃时达到最优值,其密度高达1.01×10¹¹ cm^-2、结晶分数为83.7%。当Ge层沉积厚度在1... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线的反应原理图

（a）嵌入Ge量子点的薄膜太阳能电池结构示意图；（b）Ge量子点AFM图

（a）Ge量子点与硅纳米线复合材料的制备流程示意图；（b）Ge量子点与硅纳米线

【参考文献】：
期刊论文
[1]硅基径向纳米线阵列的制备及其机理研究[J]. 范东华,徐帅,许满钦.  材料导报. 2015(24)
[2]有机物/硅杂化太阳能电池的研究进展[J]. 刘瑞远,孙宝全.  化学学报. 2015(03)
[3]利用光谱响应研究太阳电池基区少数载流子扩散长度[J]. 马逊,刘祖明,李景天,李明.  太阳能学报. 2014(08)
[4]聚合物-富勒烯太阳能电池器件物理研究进展[J]. 刘震,徐丰,严大东.  化学学报. 2014(02)
[5]C诱导层温度对Ge/Si量子点溅射生长的影响[J]. 刘鹏强,王茺,周曦,杨杰,杨宇.  功能材料. 2014(05)
[6]化学刻蚀两步法制备硅纳米线(英文)[J]. 李常青,周婷婷,梅欣丽,任晨星.  材料科学与工程学报. 2013(04)
[7]Ge/Si量子点的控制生长[J]. 潘红星,王茺,杨杰,张学贵,靳映霞,杨宇.  红外与毫米波学报. 2012(05)
[8]离子束溅射自组装Ge/Si量子点生长的演变[J]. 张学贵,王茺,鲁植全,杨杰,李亮,杨宇.  物理学报. 2011(09)

硕士论文
[1]离子束共溅射SiGe纳米岛的演变行为及二次生长机制研究[D]. 柯少颖.云南大学 2015



本文编号：2909256