附4：本科毕业设计(论文)开题报告(文献综述)

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1、附4华南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告论文题目__________________________班级__09级信息工程2班__姓名______胡思凯________学号_200931281039_______指导教师______耿魁伟________开题时间___2013.03.01_______填表日期____________________6开题报告内容：一、论文选题的背景和意义太阳能（SolarEnergy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存。太阳能既是一次

2、能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。最近几年，在化石燃料减少的情况下，引发了世界性的“能源危机”。许多国家有意把太阳能进一步发展，加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上掀起了开发利用太阳能的热潮。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或光电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。在物理学上称为太阳能光伏（缩写为PV），简称光伏。其原理是太阳光照在半导体p-n结

3、上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区。当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程与传统异质结构材料相比，半导体纳米异质结构由于其独特的电学和光学特性，近几年来已经在世界范围内引起了广泛关注。在本次毕业设计中，我将采用结构新颖的P型硅纳米线（SiNWs），在其上生长ZnO薄膜，从而得到ZnO/SiNWs纳米异质结构体系。ZnO是一种直接带隙宽禁带半导体材料，具有六角纤

4、锌矿型晶体结。具有优良的光电特性，并且来源丰富、价格低廉、毒性小、具有很高的热稳定性和化学稳定性，因此在太阳能电池等光电器件领域有着巨大的应用前景日。硅纳米线（SiNWs）作为一维硅纳米材料的典型代表，是近年来研究较广泛的一维光电纳米材料。除具有半导体所具有的特殊性质，还显示出不同于体硅材料的场发射、热导率及可见光致发光等物理性质，硅纳米线它具有典型的量子限制效应、库仑阻塞效应及良好的光电性能，在纳米电子器件、光电子器件以及新能源等方面具有巨大的潜在应用价值。更重要的是，由于SiNWs与现有硅技术具有极好的兼容性进而具有极大的

5、市场应用潜力。因此，SiNWs极有可能成为一维纳米材料领域的一种极有应用潜力的新材料。二、工作任务分析关于硅基ZnO薄膜的生长及发光性质已有广泛的研究,但对于P型硅纳米线（SiNWs）为衬底上制备ZnO异质结太阳能电池的研究尚不成熟。硅纳米线是新型的一维纳米材料(SiNWs),由于其自身所特有的光学、电学性质和半导体所具有的特殊性质已越来越引起纳米科技界的广泛关注。通过最近几年的研究表明,SiNWs料具有很强的广谱光吸收特性和室温下的可见光发光特性。因此，对一维纳米材料形貌的控制、生长机理的探索以及各种性能的测量与改进,是人们

6、研究的重点。6近年来，人们已相继开发出一系列技术和方法制备ＳｉＮＷｓ，主要包括激光烧蚀法、热蒸发法、化学气相沉积法、溶液腐蚀和其他方法眇ｌ。本次毕业设计我想挑选出两种不同的方法制备P型衬底ＳｉＮＷｓ,通过观察两种不同方法所制备的P型衬底ＳｉＮＷｓ样品,比较两种制备方法的优劣。分别在由两种方法制成的Ｐ型衬底ＳｉＮＷｓ样品上生长N型ZnO。目前，已经通过多种方法实现了N型ZnO在P型ＳｉＮＷｓ上生长，常见的有脉冲激光沉积法，气液固沉积法，电沉积法等。这些制备方法都可使Ｐ型衬底ＳｉＮＷｓ上生长ZnO薄膜，从而得到ZnO/ＳｉＮＷｓ纳

7、米异质结构体系，进而实现高效电致发光。本次实验，将从这些方法中挑选一种方法使N型ZnO薄膜在Ｐ型衬底ＳｉＮＷｓ样品上生长。光伏电池经光照后产生的光生载流子必须经导线引出才能作为电能加以利用，这就需要在光伏电池的上下表面分别制备欧姆接触良好的电极。通常情况下，制备光伏电池上电极的原则是要尽量降低受光面上的遮挡面积，保证光伏电池能够产生更多的光生载流子；下电极通常制备成面电极，从而有效减小电池的串联电阻。采用扫描电子显微镜(SEM)分别对ＳｉＮＷｓ衬底和Zno的表面进行微观形貌表征，采用太阳能电池光谱测试系统测试ＳｉＮＷｓ衬底的反

8、射率;采用X射线衍射(XRD)分析ＳｉＮＷｓ的生长取向，晶体特征Zno的晶体结构;采用半导体材料分析仪器在太阳光模拟器AM1.5标准辐照下,测试ZnO/ＳｉＮＷｓ异质结太阳能电池的I~V特性。三、调研报告SiNWs最初采用照相平版蚀刻技术得到但产量很小,直到1998年,采用激