四川大学 太阳能材料与器件研究所， 成都 610064
利用近空间升华法制备CdS多晶薄膜，同时将薄膜在400℃下进行Cl-掺杂。利用光电阻、暗电阻温度关系等测试手段分析不同波长光照及温度对掺杂前后薄膜电学性能的影响。结果显示：在不同波长的光照下，薄膜显示出不同的电阻值，最小电阻出现在500nm波长附近；在光、暗态转换过程中发现，掺杂对电阻弛豫时间影响较大，掺杂后最短响应时间由原来对应的青光向蓝光移动；掺杂后，薄膜光、暗电导增加,电导激活能减少。
CdS多晶薄膜 电阻 太阳电池
四川大学材料科学与工程学院, 四川 成都610064
用超声喷雾热解法制备SnS多晶薄膜, 对比了三种不同前驱液配比浓度对SnS薄膜性能的影响。 XRD测试表明, 当前驱液为硫脲(0.5 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, SnO2的衍射峰强度比较大; 当前驱液为硫脲(0.6 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, SnS的衍射峰占主要地位, 其中也含有一定量的SnO2; 当前驱液为硫脲(0.7 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, 退火后的薄膜为单一的SnS薄膜, 具有斜方晶系结构。 SEM观测发现, 薄膜均匀、 致密, 前驱液中硫脲浓度较大时, 颗粒也较大。 透过谱测试表明, 浓度对薄膜透过率影响较小。 结合器件的暗I-V和C-V测试, 用三种前驱液配比浓度所制备的器件的结特性差异不大; 当前驱液中硫脲浓度较大时, 载流子浓度相对较大。
薄膜 超声喷雾热解法 前驱液浓度 SnS SnS Thin films Ultrasonic spray pyrolysis method Precursor concentration 光谱学与光谱分析
2011, 31(10): 2664
四川大学材料科学与工程学院, 四川 成都 610064
对近空间蒸发系统制备的同一CdTe薄膜进行分割并在不同条件下进行退火, 通过XRD、 SEM、 电导温度关系以及XPS等研究退火后薄膜结构, 各元素含量分布以及价态变化。结果表明： 刚沉积的CdTe薄膜呈立方相, 沿(111)明显的择优取向, 退火后(111)(220)(311)等峰的强度有不同程度的增强。 晶粒长大, 晶界减小, 降低通过晶界载流子复合概率, 降低暗电导激活能, 改善电池的并联电阻和漏电流。 XPS测试表明样品中存在碲的氧化物, 而且随着刻蚀深度的增加氧化物明显减少。 通过分析, 认为样品中可能存在TeClO2的结构单元,导致薄膜性能的改变。 样品表面氧元素含量较多, 随着刻蚀深度的增加, 氯氧２种元素的含量明显减少, 而且氯元素在样品中达到了稳定的分布。Film
退火 CdTe CdTe Annealing XPS XPS
1 四川大学材料科学系, 四川 成都 610064
2 中国工程物理研究院, 四川 绵阳 621900
采用共蒸发法在不同条件下制备了ZnTe和ZnTe∶Cu多晶薄膜, 通过XRD和XPS研究了它们的结构和各元素的浓度分布。 结果表明, 不同衬底温度下沉积的薄膜, 结构无明显变化, 利用XPS溅射剖析获得了薄膜中各成分浓度随溅射时间变化的分布图, 发现不同条件下制备的薄膜, 溅射速率不同, 各成分随溅射时间的变化也不相同。 薄膜中Cu的浓度随溅射时间增加而快速增加, 并达到一极大值, 然后快速下降。 根据Cu浓度的变化研究了ZnTe层对Cu原子的阻挡作用, 通过对Cu浓度随时间变化分布图的比较, 作者认为, 用70 ℃制备ZnTe, 而后在常温下制备ZnTe∶Cu的复合膜作为CdTe太阳电池的背接触层, 能有效阻挡Cu原子的扩散, 提高电池效率。
CdTe太阳电池 光电子能谱 ZnTe/ZnTe∶Cu多晶薄膜 CdTe solar cells XPS study ZnTe/ZnTe∶Cu films
1 四川大学 材料科学与工程学院,四川 成都 610064
2 成都信息工程学院 光电技术系,四川 成都 610225
系统地研究了近空间升华法(CSS)制备CdS薄膜沉积速率的影响因素。发现CdS薄膜的沉积速率随升华源温度的升高而增大,但随衬底温度和沉积气压的上升而下降。对所制备样品的结构、表面形貌和光谱透过率特性进行了测试,结果表明:(1)不同氧分压下沉积的CdS薄膜沿(103)晶向择优生长。CdCl 2氛围下退火后,(103)晶向的优势得到进一步加强;(2)不同氧分压制备的CdS薄膜致密且粒径均匀,晶粒的大小随着衬底温度的升高而增大,但薄膜的粗糙度也随之增大;(3)随着CdS薄膜厚度的减小,可见光中短波段的透过率有所增大,有利于提高太阳电池的短波光谱响应。并将CSS制备的CdS多晶薄膜用于CdTe太阳电池的制作,获得了10.29%的光电转换效率,初步验证了该制作工艺的可行性。
CdTe太阳电池 近空间升华法 CdS多晶薄膜 CdTe solar cells Close-spaced sublimation Polycrystalline CdS thin films
1 兰州大学物理科学与技术学院,兰州 730000
2 四川大学材料科学与工程学院,成都 610064
在氩气和氧气混合气氛下,近空间升华法制备了CdTe多晶薄膜。薄膜的结构、性质决定于整个沉积过程。深入研究沉积过程中的热交换、物质输运,有助于获得结构致密具有良好光电性质的CdTe薄膜。分析了近空间沉积的物理机制,测量了近空间沉积装置内的温度分布,讨论了升温过程、气压与薄膜的初期成核的关系。结果表明,不同气压下制备的样品,均有立方相CdTe。此外,还有CdS和SnO2∶F衍射峰。CdTe晶粒随气压增加有减小趋势;随气压的增加,透过率呈下降趋势,相应的CdTe吸收边向短波方向移动。采用衬底温度500 ℃,源温度620 ℃,在120 ℃的温差下,沉积时间4 min上制备CdTe多晶薄膜,获得转换效率优良的结构为SnO2∶F/CdS/CdTe/Au的集成电池。
薄膜光学 CdTe太阳电池 工作气压 近空间升华 多晶薄膜
分别采用化学池沉积(CBD)和真空蒸发法,在三种衬底(玻片、ITO玻片、SnO2玻片)上沉积CdS薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、透射光谱、X射线衍射(XRD)等方法对沉积膜进行了测试分析,同时阐述了两种不同方法下CdS膜的生长沉积机制.
CdS薄膜 化学池沉积法 真空蒸发法 CdS thin film chemical bath deposition vacuum evaporatio
四川大学太阳能材料与器件研究所,成都,610064
SnO2:F透明导电薄膜是一种广泛用于显示技术和能量转换技术的重要材料.本文在超声喷雾热解成膜技术基础上,对沉积装置进行了改进,同时对反应液配方进行了优化,在较低温度制备出透明SnO2:F导电薄膜.用XRD、UV/Vis、SEM、原子力显微镜分析测试方法对沉积薄膜的结构、形貌和光学、电学性质进行了研究.结果表明,在360°C沉积温度下制备的SnO2:F薄膜,其方块电阻为4.7 Ω,(200)面择优取向明显,薄膜晶粒均匀,表面形貌有所改善,透明度有所提高.
透明导电薄膜 超声喷雾热解 SnO2 SnO2 transparent low-resistance film ultrasonic spray
