直流脉冲磁控溅射制备mo薄膜及其性能研究

《直流脉冲磁控溅射制备mo薄膜及其性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要寻找廉价、可再生的新型清洁能源己成为当前人类面临的迫切课题。CIS／CIGS薄膜太阳电池以其廉价、高效、性能稳定等优点，成为当今光伏界乃至新能源开发领域的研究热点之一。Mo薄膜作为CIS／CIGS薄膜太阳电池的背接触，其性能的好坏会直接影响到吸收层CIGS薄膜的形核、生长以及表面形貌，进而对电池性能也会产生重要影响。目前国内还很少有人对背接触Mo薄膜进行研究。本论文主要是利用直流脉冲磁控溅射方法在普通钠钙玻璃衬底上制备太阳电池背接触Mo薄膜的研究。通过台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、四探针电阻仪、紫外．可见分光光度计等仪器对薄膜进行表征，分析

2、了心气压强、脉冲功率、靶基距等工艺参数对Mo薄膜生长特性、结构、表面粗糙度以及光电性能的影响，并对不同厚度Mo薄膜的特性进行了研究。研究结果表明，在低的心气压强和高的脉冲功率下沉积的Mo薄膜晶粒尺寸较大，结晶质量较好，表面粗糙度心在10rim以下，薄膜在(110)方向上择优取向，电阻率较低(10～20衅·cm)，波长190---850nm范围内的平均反射率较大(58～65％)，薄膜具有优良的光电性能；Ar气压强的增大或脉冲功率的减小都将导致薄膜的晶粒尺寸减小，薄膜结晶质量变差，结构疏松，从而降低薄膜的光电性能。靶基距为110mm时薄膜具有最低的电阻率和最高的光反射率，靶基距过

3、大或过小都会对薄膜的光电性能产生不利影响。随着薄膜厚度的增加，Mo薄膜(110)衍射峰逐渐增强，晶粒长大，薄膜电阻率减小，平均反射率先增大后缓慢下降。薄膜厚度为35．9nm时，波长300"--850nm范围内的平均反射率最大，为69．11％；当厚度为3258．9nm时，薄膜电阻率最低，为12．151aK2·cm。最后，根据实验室现有条件，对下一步要进行的工作和需要解决的问题进行了展望。关键词：Mo薄膜；直流脉冲磁控溅射；背接触；光电性能大连交通大学工学硕士学位论文AbstractForthesakeofenvironmentalprotectionandenergyconse

4、rvation，thesearchforcheap，renewablenewcleanenergysourcehasbeenanessentialproblemforhumankind．CIS／CIGSthin-fillsolarcellisoneofhot-spotinthefieldsofphotovoltaicconversionanddevelopmentofnewenergyresourcesbecauseofitslowcost，highconversionefficiencyandprominentstability．Inparticular,Mofilmisn

5、earlyalwaysusedasbackcontactforCIS／CIGSthin-filmsolarcell．，nleperformancesofMofilmshavesignificantimpactontheabsorberlayernucleation,growth，morphologyandcrucialaffecttotheperformanceofsolarcells．Atpresent，hardlyanyonedidspecialresearchonthisdomaininteriorly．T【lispaperaimsattheresearchofsola

6、rcellbackcontactMofilmspreparedonthesodalimeglass(SLG)substratesbydirectcurrentpulsemagnetronsputtering(DCPMS)．Thegrowthfeather,microstructure，surfaceroughness，opticalandelectricalpropertiesofMofilms、Ⅳitllthechangeofargonpressure，pulsepowerandtarget-substratedistancehavebeencharacterizedbyS

7、tylusProfiler,X-RayDiffractometer,ScanningElectronicMicroscope，Four-probeResistivityMeterandUV—VisSpectrophotometerrespectively．啊1eresultingfilmswithdifferentfilmthicknesshavealsobeencharacterized．T11eresultsshowthatfilmssputteredatlowargonpressureandhig