磁控溅射硒化锑薄膜的材料和光伏性能的研究
发布时间：2020-12-27 08:38
太阳能作为一种非常重要的可再生清洁能源,使得近年来太阳能电池备受研究人员关注,尤其是薄膜太阳能电池,它们节约原材料、制备工艺简单且制作周期短、成本较低。硒化锑材料是一种新型半导体材料,具有光学带隙合适、材料成本较低、吸光系数大、化学性质稳定、长晶温度较低等特点,是比较有前途的太阳能电池光吸收体薄膜光伏材料,非常适合用来制作新型薄膜太阳能电池。本论文首先研究了射频磁控溅射法制备硒化锑薄膜,通过改变不同溅射功率、衬底温度、腔体压强等条件来制备硒化锑薄膜,分析制备工艺条件对硒化锑薄膜及器件的影响。使用磁控溅射法制备的氧化锌薄膜代替硫化镉薄膜作为缓冲层来制备硒化锑薄膜太阳能电池,分析不同退火条件对氧化锌薄膜及相应的硒化锑薄膜太阳能电池器件的影响。主要研究内容与结论如下:1)使用不同溅射功率来制备硒化锑薄膜。发现溅射功率越高,薄膜沉积速率越快,而由透射曲线计算并拟合得到的Eg变化不大。2)使用不同衬底温度来制备硒化锑薄膜。衬底温度越高,硒化锑薄膜沉积速率越低,Eg越接近正常值,硒元素与锑元素的比例越低;衬底温度低时,XRD没有衍射峰出现。当衬底温度到达...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sb2Se3的晶体结构示意图
使放电气体高纯 Ar 气电离成高能粒子束轰击图 2.1 中数字 2 处的靶材，从靶材处溅射出来的原子逐渐沉积到图2.1 中 1 处的衬底形成薄膜[59]本实验使用的是 RF 射频磁控溅射系统（型号为 JCP500）（北京泰科诺科技有限公司生产），配有可旋转的衬底支架，并且可加热衬底，如图 2.2 所示，从左到右分别为射频控制电源、磁控溅射腔室、磁控溅射控制系统。图 2.1 射频磁控溅射系统原理图（1.衬底 2.靶材 3.磁控管 4.挡板 5.加热器 6.热电偶 7.电磁阀 8.冷却系统 9.电源 10.机械泵 11.分子泵）
F 射频磁控溅射系统（JCP500，图中从左到右分别为射频控制电源、磁控溅室、磁控溅射控制系统）步骤制备步骤使用的是普通玻璃（CAT. NO. 7101 帆船牌载玻片，厚 1 mm 左右洗实验步骤如下：用酒精灯干烧玻璃衬底去除玻璃表面的有机物；洗洁剂清洗；水泡 3-5 分钟；用去离子水冲洗；用丙酮超声波清洗 10 分钟去除玻璃表面污染物；
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳能电池空穴传输材料的研究进展[J]. 袁峰,周丹,谌烈,徐海涛,陈义旺. 功能高分子学报. 2018(06)
[2]硒化锑薄膜光伏性能调控研究进展[J]. 伍胜兰,张鲸,伍昆仑,符春林. 电子元件与材料. 2017(12)
[3]碲化镉太阳能电池的研究进展[J]. 冯晓东,陈文超. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]新型硒化锑材料及其光伏器件研究进展[J]. 薛丁江,石杭杰,唐江. 物理学报. 2015(03)
[5]薄膜太阳能电池的研究进展[J]. 张中俊,王婷婷,曾和平. 电子元件与材料. 2010(11)
[6]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
[7]薄膜太阳能电池研究进展[J]. 孔继川,缪娟. 化工时刊. 2008(07)
[8]太阳能电池及材料研究和发展现状[J]. 汪建军,刘金霞. 浙江万里学院学报. 2006(05)
[9]磁控溅射技术进展及应用(上)[J]. 徐万劲. 现代仪器. 2005(05)
[10]磁控溅射原理的深入探讨[J]. 赵嘉学,童洪辉. 真空. 2004(04)
博士论文
[1]Sb2Se3太阳能电池的制备与性能研究[D]. 袁晨辰.中国科学技术大学 2017
[2]热蒸发法制备硒化锑（SbSe3）薄膜太阳能电池及其性能研究[D]. 刘新胜.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]硒化锑薄膜太阳能电池的器件物理研究[D]. 罗苗.华中科技大学 2015
[2]ZnO薄膜和Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜的射频磁控溅射制备及其性能研究[D]. 汪冬梅.合肥工业大学 2006
本文编号：2941432
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sb2Se3的晶体结构示意图
使放电气体高纯 Ar 气电离成高能粒子束轰击图 2.1 中数字 2 处的靶材，从靶材处溅射出来的原子逐渐沉积到图2.1 中 1 处的衬底形成薄膜[59]本实验使用的是 RF 射频磁控溅射系统（型号为 JCP500）（北京泰科诺科技有限公司生产），配有可旋转的衬底支架，并且可加热衬底，如图 2.2 所示，从左到右分别为射频控制电源、磁控溅射腔室、磁控溅射控制系统。图 2.1 射频磁控溅射系统原理图（1.衬底 2.靶材 3.磁控管 4.挡板 5.加热器 6.热电偶 7.电磁阀 8.冷却系统 9.电源 10.机械泵 11.分子泵）
F 射频磁控溅射系统（JCP500，图中从左到右分别为射频控制电源、磁控溅室、磁控溅射控制系统）步骤制备步骤使用的是普通玻璃（CAT. NO. 7101 帆船牌载玻片，厚 1 mm 左右洗实验步骤如下：用酒精灯干烧玻璃衬底去除玻璃表面的有机物；洗洁剂清洗；水泡 3-5 分钟；用去离子水冲洗；用丙酮超声波清洗 10 分钟去除玻璃表面污染物；
【参考文献】：
期刊论文
[1]有机太阳能电池空穴传输材料的研究进展[J]. 袁峰,周丹,谌烈,徐海涛,陈义旺. 功能高分子学报. 2018(06)
[2]硒化锑薄膜光伏性能调控研究进展[J]. 伍胜兰,张鲸,伍昆仑,符春林. 电子元件与材料. 2017(12)
[3]碲化镉太阳能电池的研究进展[J]. 冯晓东,陈文超. 南京工业大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]新型硒化锑材料及其光伏器件研究进展[J]. 薛丁江,石杭杰,唐江. 物理学报. 2015(03)
[5]薄膜太阳能电池的研究进展[J]. 张中俊,王婷婷,曾和平. 电子元件与材料. 2010(11)
[6]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
[7]薄膜太阳能电池研究进展[J]. 孔继川,缪娟. 化工时刊. 2008(07)
[8]太阳能电池及材料研究和发展现状[J]. 汪建军,刘金霞. 浙江万里学院学报. 2006(05)
[9]磁控溅射技术进展及应用(上)[J]. 徐万劲. 现代仪器. 2005(05)
[10]磁控溅射原理的深入探讨[J]. 赵嘉学,童洪辉. 真空. 2004(04)
博士论文
[1]Sb2Se3太阳能电池的制备与性能研究[D]. 袁晨辰.中国科学技术大学 2017
[2]热蒸发法制备硒化锑（SbSe3）薄膜太阳能电池及其性能研究[D]. 刘新胜.华中科技大学 2016
硕士论文
[1]硒化锑薄膜太阳能电池的器件物理研究[D]. 罗苗.华中科技大学 2015
[2]ZnO薄膜和Al掺杂ZnO（ZAO）薄膜的射频磁控溅射制备及其性能研究[D]. 汪冬梅.合肥工业大学 2006
本文编号：2941432
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2941432.html
