gzo透明导电薄膜的制备及其应用研究

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1、鱼圣Q重盟昱皇蔓塍煎剑查区基廑旦亟塞⑧论文作者签名：指导教论文评阅人l：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：Su⑧Author’Ssignature：X湫L。ExaminingCommitteeChairperson：Dateoforaldefence：丛垒丝h2，2Q!垒枞秒玩杩√浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学

2、或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。⋯⋯张屯锥撕期圳飞年弓月岁日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，编学位论文。可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：隹导师签名：签字日期：加I中年多月f曰签字日期：摘要本文利用射频磁控溅射技术制备GZO透明

3、导电薄膜，研究了溅射压强、溅射功率、高温退火、H等离子处理等工艺对薄膜性能的影响，制得了光电性能优异的GZO透明导电薄膜。在此基础上，设计了GZO薄膜用作硅基太阳能电池透明窗口和电极的新型太阳能电池，开展了前期测试与研究。主要工作内容包括：1．采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上生长了高透明导电的GZO薄膜，研究了溅射压强、溅射功率对GZO薄膜结构、形貌、电学性能、光电性能的影响以及GZO薄膜在H等离子体中的稳定性和在不同气氛下的高温稳定性。薄膜均呈现C轴择优取向生长，在可见光范围平均透过率均大于90％。GZO薄膜在3000C、0．2Pa、180W条件

4、下获得最优光电性能。氩气气氛和真空下退火的GZO薄膜电学性能明显提高，而氧气气氛退火的则相反。H等离子体处理后的GZO薄膜表面粗糙度明显增加，而GZO透明导电薄膜在H等离子体环境中的光电性能表现稳定，验证了H等离子体处理用于GZO物理制绒的可行性。2．在GZO透明导电薄膜制备已经比较系统的基础上，设计了GZO用作透明窗口和电极的新型晶体硅太阳能电池。GZ0透明导电薄膜作为收集载流子的窗口，可减少银栅电极的使用，减少载流子横向运动引起的高接触电阻，并增加有效受光面积，降低成本。随后，考虑到要在高温下制备背电极，我们进行了退火处理及测试表征，分析讨论了

5、退火对GZO／Si、背电极接触和电池性能的影响。之后改进了电池结构设计，加入一层ITO缓冲层，电池的开路电压、短路电流密度及电池光电转换效率都显著增加，并分析了具有不同膜厚的ITO对复合膜和对电池性能的影响。关键词：磁控溅射，GZO薄膜，GZO／ITO复合膜，透明电极，太阳能电池摘要ⅡAbstractInthispaper,weinvestigatedtheinfluenceofdepositionpressure，sputteringpower,hightemperatureannealingandH-plasmatreatmentonthepr

6、opertiesofGa-dopedZnO(GZO)filmspreparedbyradiofrequencymagnetronsputtering(RFMS)．Furthermore，wedesignedanovelcrystallinesiliconsolarcellstructurewithGZOusedasthetransparentwindowandelectrode．Preliminarytestandstudyhavebeencarriedout．Andthemainworkincludes：1．GZOtransparentcondu

7、ctivefilmsweredepositedonglasssubstratesbyRFMS．Theinfluenceofdepositionpressureandsputteringpoweronthestructural,morphological,electrical，andopticalpropertiesofGZOfilmswereinvestigatedindetail．Filmsdepositedat300℃．0．2Paand180Wexhibitthebestphotoelectricproperties．Inaddition,th

8、estabilityofGZOfilmsunderhightemperatureWasstudied．111efilmsw