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太阳能电池吸收层和窗口层材料的制备研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 00:30:06
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太阳能电池吸收层和窗口层材料的制备研究【摘要】:SnS无毒、环保,其光学禁带宽度与可见光有很好的光谱匹配,非常适合作为太阳能电池中的光吸收层材料。ZnO的禁带宽度约为3. 3eV,

【摘要】:SnS无毒、环保,其光学禁带宽度与可见光有很好的光谱匹配,非常适合作为 太阳能电池中的光吸收层材料。ZnO的禁带宽度约为3. 3eV,具有很高的热稳定性和 化学稳定性,是值得深入研究的新一代太阳能电池窗口材料。 本文分别采用化学浴沉积法、连续离子层吸附反应(SILAR)法在ITO玻片和玻 璃片上制备了SnS薄膜。研究了不同工艺条件和参数对SnS薄膜品质的影响,并从 理论上简要分析了两种工艺过程中SnS薄膜的形成机理。 采用XRD、SEM和能谱分析等手段对所制备的SnS样品的晶体结构、表面形 貌和成分进行了表征。通过对用两种方法所得薄膜样品检测结果的对比,说明 SILAR法比化学浴法更适合丁制备SnS薄膜,初步获得了用SILAR法制备SnS薄膜 的优化工艺条件。 用SILAR法,分别采用不同反应源制备ZnO薄膜样品,完成了对样品的检测分 析,并初步探索了ZnO薄膜的掺杂工艺,还分析了掺杂和退火对ZnO薄膜的电学性 能的影响。 【关键词】:太阳能电池 SnS ZnO 薄膜 制备
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM914
【目录】:
  • 第一章 绪论8-17
  • 1.1 太阳能电池8
  • 1.2 太阳能电池的分类8-10
  • 1.2.1 单晶硅太阳能电池8-9
  • 1.2.2 多晶硅薄膜太阳能电池9
  • 1.2.3 非晶硅薄膜太阳能电池9
  • 1.2.4 多元化合物薄膜太阳能电池9-10
  • 1.3 太阳能电池新型材料的研究10-16
  • 1.3.1 太阳能电池吸收层材料10-13
  • a. SnS 薄膜的性能10-11
  • b. SnS 薄膜的制备方法11-13
  • 1.3.2 太阳能电池窗口材料13-16
  • a. ZnO薄膜的性能13-14
  • b. ZnO薄膜的制备方法14-16
  • 1.4 本课题的内容和意义16-17
  • 第二章 SnS薄膜的制备17-27
  • 2.1 化学浴沉积法制备SnS薄膜17-21
  • 2.1.1 实验药品及主要设备17-18
  • 2.1.2 衬底预处理18
  • 2.1.3 反应溶液的配制18-19
  • 2.1.4 SnS薄膜的沉积19
  • 2.1.5 烘干及热处理19
  • 2.1.6 化学浴沉积 SnS薄膜的机理分析19-21
  • 2.2 SILAR法制备 SnS薄膜21-26
  • 2.2.1 实验药品及设备21-22
  • 2.2.2 SnS薄膜的制备22
  • 2.2.3 烘干及热处理22-23
  • 2.2.4 影响 SnS薄膜品质的因素分析23-26
  • 2.3 结论26-27
  • 第三章 SnS薄膜的表征与分析27-34
  • 3.1 不同方法对 SnS薄膜沉积的影响27-28
  • 3.1.1 XRD分析27-28
  • 3.1.2 SEM分析28
  • 3.2 SILAR法中溶液浓度对薄膜的影响28-31
  • 3.2.1 XRD分析28-29
  • 3.2.2 SEM分析29-30
  • 3.2.3 能谱分析30-31
  • 3.3 不同衬底对 SnS薄膜沉积的影响31-33
  • 3.3.1 XRD分析31-32
  • 3.3.2 SEM分析32-33
  • 3.4 小结33-34
  • 第四章 连续离子层吸附反应(SILAR)法制备 ZnO薄膜34-43
  • 4.1 前言34
  • 4.2 SILAR法制备 ZnO薄膜34-39
  • 4.2.1 实验药品及设备34
  • 4.2.2 制备方案34
  • 4.2.3 SILAR法方案1制备ZnO薄膜34-35
  • 4.2.4 SILAR法方案2制备ZnO薄膜35-36
  • 4.2.5 薄膜表征与分析36-39
  • a. XRD结果分析36-37
  • b. SEM结果分析37-38
  • c. 能谱分析38-39
  • 4.3 SILAR法制备ZnO: Al(AZO)薄膜39-41
  • 4.3.1 XRD结果分析39-40
  • 4.3.2 SEM结果分析40-41
  • 4.4 ZnO薄膜的电学性能分析41-42
  • 4.4.1 掺杂对 ZnO薄膜电学性能的影响41
  • 4.4.2 退火温度对 ZnO薄膜电学性能的影响41-42
  • 4.5 小结42-43
  • 第五章 结论43-44
  • 致谢44-45
  • 参考文献45-53
  • 附录53


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