射频磁控溅射法制备CdO/CdTe薄膜太阳能电池

发布时间：2020-12-10 04:13

　　太阳能光伏技术是人类在21世纪必须掌握的核心技术之一，当今世界环境、经济和能源问题突出，而太阳能的应用是解决能源与环境问题的有效途径，如今，光伏发电技术和太阳能产业的发展蒸蒸日上，但同时还存在一些须待解决的严重问题。太阳能光伏发电组件，分为晶体硅太阳能电池组件和薄膜太阳能电池组件用两类。薄膜太阳能电池使用只有几微米厚的半导体材料,相对于晶硅电池，太阳能薄膜电池理论转换率更高，也更为环保，而且它们的应用更广泛，衬底更灵活，可以应用于太阳能屋顶的屋面材料和双电力发电机。所以，在太阳能电池发展方面，人们在重点研究和发展各种薄膜太阳能电池，侧重研究具有不同光谱响应和不同禁带宽度的复合材料，以制成多结薄膜电池，来进一步提高电池的转换效率和降低成本。CdTe薄膜太阳能电池具有高的理论转换高效率，制作成本低，它的禁带宽度在1.45ev左右，能与太阳光谱很好地匹配，是一种理想的吸收层材料。目前，在这一领域领先的产业机构是一家叫作FirstSolar（第一太阳能）的公司，它使用碲化镉作为薄膜材料。本文主要对射频磁控溅射法制备CdO/CdTe薄膜电池进行研究，利用X射线衍射仪（XRD）、紫外-可见光谱仪、... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 太阳能电池简介
        1.2.1 太阳能电池的基本工作原理
        1.2.2 太阳能电池效率
        1.2.3 太阳能电池结构
    1.3 太阳能电池分类
        1.3.1 单晶硅太阳电池
        1.3.2 多晶硅太阳电池
        1.3.3 多晶硅和微晶硅薄膜太阳电池
        1.3.4 非晶硅薄膜太阳电池
        1.3.5 带状硅太阳电池
        1.3.6 ΙΙΙ V 族化合物太阳电池
        1.3.7 硒铟铜多晶薄膜太阳电池
        1.3.8 碲化镉多晶薄膜太阳电池
        1.3.9 有机太阳电池
    1.4. 光伏发电概况
        1.4.1 国外发展概况
        1.4.2 国内发展概况
    1.5 本论文的主要工作及目的
第2章 样品的制备方法和测试方法
    2.1 CdTe 薄膜的制备工艺
        2.1.1 近距离空间升华法
        2.1.2 电沉积法
        2.1.3 磁控溅射法
        2.1.4 真空蒸发法
        2.1.5 近距离气相输运
        2.1.6 丝网印刷法
    2.2 射频磁控溅射制备 CdTe 多晶薄膜
        2.2.1 磁控溅射沉积 CdTe 薄膜原理
        2.2.2 射频磁控溅射的特点
        2.2.3 射频磁控溅射系统
        2.2.4 工艺参数对 CdTe 薄膜的影响
    2.3 测试 CdTe 薄膜方法介绍
        2.3.1 薄膜的晶体结构测试
        2.3.2 薄膜光学性质的测试
        2.3.3 薄膜的电学性能测试
        2.3.4 薄膜表面形貌及成分测试
    2.4 本章小结
第3章 CdTe 薄膜的制备及特性研究
    3.1 样品制备与测试
        3.1.1 基片的清洗
        3.1.2 CdTe 薄膜样品制备的实验过程
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 薄膜晶体结构分析
        3.2.2 薄膜的光学性质
        3.2.3 薄膜的形貌与成分分析
    3.3 本章总结
第4章 Cu 掺杂对 CdTe 薄膜性能的影响
    4.1 引言
    4.2 掺杂过程讨论
        4.2.1 共溅射法掺杂
        4.2.2 Cu 掺杂前后 CdTe 薄膜的晶体结构分析
        4.2.3 Cu 掺杂后 CdTe 薄膜的电学特性
        4.2.4 Cu 掺杂后 CdTe 薄膜的光学特性
    4.3 本章总结
第5章 CdO/CdTe 薄膜电池的制备及性能测试
    5.1 CdTe 薄膜电池结构
        5.1.1 透明导电 ZnO 薄膜
        5.1.2 CdO 薄膜的制备及特性
        5.1.3 CdTe 薄膜及 Cu 背电极的制备
    5.2 电池性能测试
        5.2.1 薄膜电池的光谱响应
        5.2.2 薄膜电池的伏安特性
    5.3 本章总结
第6章 结论
致谢
参考文献
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]溅射功率和气压对CdTe薄膜结晶性的影响[J]. 王国宁,杨宇,孔令德,姬荣斌,张曙.  硅酸盐通报. 2007(04)
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[4]近空间升华法制备CdTe薄膜[J]. 蔡伟,张静全,郑家贵,黎兵,蔡亚平,武莉莉,邵烨,冯良桓.  半导体光电. 2001(02)
[5]ZnTe Cu薄膜的制备及其性能[J]. 郑家贵,张静全,蔡伟,黎兵,蔡亚平,冯良桓.  半导体学报. 2001(02)
[6]荷能离子束沉积的氧化物薄膜光学性质[J]. 郭屏,郑舒颖,费微,严昭南,江建国.  光学仪器. 1999(Z1)
[7]28.4nm和30.4nm波段的C/Si多层膜[J]. 王国田,马月英,曹健林.  光学仪器. 1999(Z1)
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[9]CdS多晶薄膜的电学性质[J]. 黄小融,郑家贵,蔡伟,黎兵,蔡亚平,朱居木,冯良桓.  半导体光电. 1998(06)
[10]离子束溅射技术制备 Ge-SiO2 纳米颗粒镶嵌薄膜的微结构和光学性质研究[J]. 岳兰平.  电子显微学报. 1997(04)

硕士论文
[1]CdTe多晶薄膜的制备及后处理研究[D]. 夏庚培.四川大学 2004



本文编号：2908065