Sb掺杂ZnTe薄膜结构及其光电性能

采用真空蒸发工艺在玻璃衬底上制备了ZnTe和掺Sb-ZnTe多晶薄膜,并在氮气气氛中对薄膜进行热处理.分别利用XRD、SEM、紫外-可见分光光度计、霍尔效应测试仪对薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成以及光学、电学性能进行表征,研究Sb掺杂量和热处理对薄膜性能的影响.结果表明:未掺杂薄膜为沿(111)晶面择优生长的立方相闪锌矿结构,导电类型为P型.Sb掺杂并未改变ZnTe薄膜晶体结构和导电类型,但衍射峰强度降低;Sb含量直接影响着Sb在ZnTe中的存在形式,掺Sb后抑制了薄膜中Te和Zn的结合,使薄膜中Te的含量增加;室温下薄膜的光学透过率和光学带隙取决于掺Sb浓度和退火温度,并且掺Sb后ZnTe薄膜的载流子浓度显著增加,导电能力明显增强.     

用大面积CdTe多晶薄膜制备太阳电池

在制备有SnO2:F透明导电膜和CdS的衬底上,用自行设计的设备,通过调节加热灯管的分布获得了较均匀分布的温场,制备了300 mm×400 mm的大面积多晶CdTe薄膜.经XRD和AFM分析,制备的CdTe多晶薄膜均匀致密,呈(111)择优取向.将薄膜分成小块,做成结构为CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe:Cu的小面积太阳电池.经测试,薄膜各部分的制作的电池性能相近.     

具有复合背接触层的 CdTe多晶薄膜太阳电池

为了提高CdTe太阳电池的背接触性能,用共蒸发法制备了ZnTe：Cu和Cd1-xZnxTe多晶薄膜。研究结果表明：Cd1-xZnxTe多晶薄膜的能隙与锌含量呈二次方关系,ZnTe：Cu多晶薄膜能隙随着掺Cu浓度的增加而减小。分别用ZnTe／ZnTe：Cu和Cd1-xZnxTe／ZnTe:Cu复合膜作为背接触层,既能修饰异质结界面,改善电池的能带结构,又能防止Cu原子向电池内部扩散。因此获得了面积0．502cm^2,转换效率为13．38％的CdTe多晶薄膜太阳电池。     

不同沉积条件下ZnTe与ZnTe:Cu复合背接触层对CdTe太阳电池性能的影响

制备高效的CdTe太阳电池,改善电池的背接触特性是一关键技术。背接触层中掺Cu能够得到性能良好的电池,但Cu在CdTe中进一步扩散,会形成缺陷,造成CdTe太阳电池性能不稳定。因此,有必要系统研究Cu原子在薄膜中的存在状态,进而有效控制Cu的浓度;另一方面,要获得良好的背接触层,必须制备出结构致密的ZnTe与ZnTe:Cu多晶薄膜。研究了衬底温度及沉积速率的变化对ZnTe:Cu薄膜质量及电池性能的影响。在常温下沉积ZnTe后,提高衬底温度沉积ZnTe:Cu对太阳能电池的影响明显,得到了转化效率达10.28%的电池。     

RF溅射稀土掺杂ZnO薄膜的结构与发光特性

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和La、Nd掺杂ZnO薄膜.XRD分析表明,ZnO薄膜具有c轴择优生长,La、Nd掺杂ZnO薄膜为纳米多晶薄膜.AFM观测,La、Nd掺杂ZnO薄膜表面形貌较为粗糙.从薄膜的室温光致光谱中看到,所有薄膜都出现了395 nm的强紫光峰和495 nm的弱绿光峰,La掺杂ZnO薄膜的峰强度增大,Nd掺杂ZnO薄膜的峰强度减弱,分析了掺杂引起PL峰强度变化的原因.     

大面积CdTe多晶薄膜的制备及其性能

通过研究大面积CdTe多晶薄膜沉积的升温过程,并调节石墨群边改进加热灯管的分布获得了较均匀的温场,在混合氩氧气氛下,用自行设计制造的近空间升华系统制备出了面积为300 mm×400 mm的大面积CdTe多晶薄膜,利用XRD、SEM研究其结构、成分和形貌,结果表明:CdTe薄膜呈(111)择优取向,且薄膜总体致密均匀,晶粒大小约为1 μm左右.用此大面积CdTe薄膜的不同部分制备的CdS/CdTe/ZnTe:Cu小面积太阳电池效率相差不大,说明薄膜的均匀性较好.     

稀土Dy掺杂ZnTe薄膜光学性能及其XPS研究

本文采用真空蒸发法,在玻璃衬底上制备了稀土元素Dy掺杂的ZnTe薄膜。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计、XPS对薄膜的物相结构、表面形貌、光学特性、元素成分等进行了测试。XRD测试结果表明,薄膜的结构均为立方晶系闪锌矿结构,择优取向为(111)晶面,Dy掺杂会使(111)峰强减弱;透射光谱表明Dy掺杂会使薄膜的光学带隙减小;XPS分析表明,薄膜的主要成分为ZnTe,掺杂后Zn和Te的特征峰均向高能端发生移动。。     

RF溅射钕掺杂ZnO薄膜工艺与结构研究

通过射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备了未掺杂和Nd掺杂ZnO薄膜,研究了衬底温度、氧分压以及Nd不同掺杂浓度等工艺参数对薄膜的影响.薄膜的结构和表面形貌通过XRD分析和AFM观测,表明制备的薄膜为ZnO:Nd纳米多晶薄膜,其表面形貌粗糙,不同沉积条件对薄膜生长有很大的影响.在纯氩气氛中、衬底温度为300℃的条件下,ZnO:Nd薄膜具有c轴择优取向.     

退火对Al-Sb多层薄膜的影响

采用直流磁控溅射法制备Al和Sb交替层,在真空环境下进行高温退火后得到了AlSb多晶薄膜.通过X射线衍射(XRD)、霍尔效应、暗电导率温度关系以及透反射光谱研究了薄膜的结构、电学和光学性质.结果表明,退火后形成的AlSb多晶薄膜呈立方相,沿(111)择优取向,且导电类型是P型,载流子浓度为1019cm-3,吸收系数在可见光波段大于104cm-1.样品在580℃退火后,间接跃迁光能隙为1.64eV,且升温电导激活能为0.01eV和0.11eV.此方法制备的AlSb多晶薄膜应用于TCO/CdS/AlSb/ZnTe:Cu/Au结构的太阳能电池中,得到了107mV的开路电压.     

Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜光电性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上制备出了Pr掺杂ZnO透明导电薄膜,研究了Pr掺杂对ZnO透明导电薄膜结构、形貌、光学和电学性能的影响。实验结果表明,Zn1-xPrxO薄膜均为纤锌矿结构,当Pr掺杂含量为1%时,Zn1-xPrxO薄膜的结晶质量最好、可见光平均透过率最高、电阻率最低,具有最佳的光电综合性能。