azo薄膜的制备及其在硅基薄膜太阳电池中的应用

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1、多参京交万方数据硕士专业学位论文AZO薄膜的制备及其在硅基薄膜太阳电池中的应用ThepreparationofAZOthinfilmsandtheirapplicationsinthesilicion—basedthinfilmsolarcells作者：李亮亮导师：娄志东北京交通大学2014年6月万方数据学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通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，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保

2、存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：庶耗毛导师虢签字日期：加f中年6月f弓日签字日期：钰杪1悔6月f弓日万方数据学校代码：10004北京交通大学硕士专业学位论文密级：公开AZO薄膜的制备及其在硅基薄膜太阳电池中的应用ThepreparationofAZOthinramsandtheirapplicationsinthesilicion．base

3、dthinfilmsolarcells作者姓名：李亮亮导师姓名：娄志东学号：12125906职称：教授工程硕士专业领域：光学工程学位级别：硕士北京交通大学2014年6月万方数据致谢本论文的工作是在我的导师娄志东教授的悉心指导下完成的，娄老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来娄老师对我的关心和指导。中国科学院电工所的王光红老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向王老师表示衷心的谢意。王文静研究员和周春兰副研究员对于我的科研工

4、作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，胡瑞丹、杨显彬、孙庆光、王兆君、卢学宝、张建业、李祚涵等同学对我论文的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人及朋友们，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学、叱。万方数据北京交通大学硕士专业学位论文摘要透明导电氧化物薄膜是薄膜太阳电池中的一个重要结构，因具有良好的光电性能而被广泛地应用在薄膜太阳电池的前电极和背电极。高质量的透明导电氧化物薄膜是进一步提高太阳电池效率的关键所在。AZO(掺铝氧化锌

5、)是近些年来研究较多的新型透明导电材料，具有成本低廉、资源丰富、无污染的优势，并且具有优良的光电特性，因此广泛应用在薄膜太阳电池中，被认为是最具发展潜力的材料之一。本文采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了AZO透明导电膜，研究了氩气压强、氩气流量、衬底与靶材之间的距离对AZO透明导电膜光电性能的影响，优化了制备AZO薄膜的工艺参数。为了进一步降低薄膜的电阻率，我们采取了在氩气氛围中通入H2的方法对AZO薄膜进行氢化处理。氢化处理后的AZO薄膜在厚度为230nrn的情况下，薄膜的方块电阻为40．8D．／o，是

6、相同条件下未氢化薄膜方块电阻的1／6，可见光的平均透过率在87％以上。结果表明，对AZO薄膜的氢化处理能够有效地提高薄膜的电学性能。将优化后的AZO透明导电膜应用在非晶硅锗太阳电池的背反射电极，结果表明在500．900nm波段，太阳电池的QE曲线显著增加，电流密度由原来的12．1mA／cm2增加到了14．9mA／cm2，电池效率提高了1％。此外，在石英片和硅片上制备了石墨烯薄膜，制备的薄膜分布均匀，生长较好。然后采用相同的方法在AZO薄膜表面生长了石墨烯薄膜，经原子力显微镜表征发现，生长了石墨烯的AZO薄膜

7、表面变得粗糙。对其光电性能进行测试，发现方块电阻变大，其平均透过率与AZO薄膜相比相差不大。最后，在柔性衬底聚酰亚胺上，通过射频磁控溅射的方法生长了AZO透明导电膜。结果发现，该薄膜在厚度为610nnl时，方块电阻仅为16．7D．．／D。在聚酰亚胺衬底上生长的AZO薄膜的平均透过率在89％以上。关键词：AZO薄膜；射频磁控溅射；透过率；电阻率；石墨烯；太阳电池万方数据北京交通大学硕士专业学位论文ABSTRACTABSTRACTTransparentconductiveoxidefilmsareoneofim

8、portantcomponentsofthinfilmsolarcells．Theyhavebeenwidelyutilizedasfrontelectrodesandbackreflectorsinthinfilmsolarcellsduetotheirgoodphotoelectricperformance．Transparentconductingfilmsofhighqualityarethekeytof