用MOCVD方法制备ZnO：B透明导电薄膜及其性能优化

采用金属氧化物化学气相沉积(MOCVD)方法在石英衬底上生长氧化锌(ZnO)薄膜。改变薄膜材料的生长温度和掺杂气体硼烷(B_2H_6)的流速,制备一系列薄膜样品。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透过率、反射率、电阻率和原子力显微镜(AFM)等测试分析,研究了材料生长温度和B_2H_6流速对薄膜生长速度、微观结构、薄膜晶向、光学透过率、光学禁带宽度、电阻率、表面粗糙度等特征参量的影响,经过优化实验条件,获得薄膜电阻率在10^(-3)Ω·cm量级,可见光区域光学透过率在85%以上,成功制备低电阻率高光学透过率的ZnO透明导电薄膜。

“类金字塔”状ZnO改善硅异质结电池近红外波段外量子效率

因晶体硅是间接带隙半导体材料,其较低的吸收系数限制了对近红外波段入射光的吸收。为此,引入金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备的Zn O薄膜,并通过改变掺杂流量和沉积时间调节Zn O∶B(BZO)薄膜的光学和电学性能。将BZO薄膜用于硅异质结(SHJ)太阳电池的背反射电极,相比于传统结构,电池的反射率和外部量子效率在近红外波段得到显著改善。为进一步解释外量子效率增加的原因,在四甲基氢氧化铵(TMAH)湿法制绒的硅衬底上沉积BZO薄膜,得到了新型微纳米嵌套结构,并对其光吸收进行了测试分析。

梯度掺杂生长绒面结构ZnO:B-TCO薄膜及其特性研究

采用新的金属有机化学气相淀积(MOCVD)-ZnO镀膜工艺技术-梯度掺杂技术生长绒面结构。研究ZnO:B-TCO薄膜。结果表明,梯度掺杂技术可有效增加薄膜晶粒尺寸和提高光散射作用。并且,梯度掺杂技术有效地提高了薄膜在近红外区域的光学透过率,有利于应用于宽谱域薄膜太阳电池。生长获得的MOCVD-ZnO薄膜,其薄膜电子迁移率为24 cm2/V,电阻率为2.17×10-3Ω.cm,载流子浓度为1.20×1020cm-3,且在小于1 000 nm波长范围内的平均透过率大于85%。

IWO缓冲层对MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响研究

金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长的绒面ZnO透明导电(ZnO-TCO)薄膜应用于Si基薄膜太阳电池上能够形成"陷光结构",以提高薄膜太阳电池效率和稳定性。本文将电子束反应蒸发技术生长的掺W的In2O3(In2O3:W,(IWO)薄膜作为缓冲层,应用于MOCVD-ZnO:B薄膜与玻璃之间,可促进ZnO:B薄膜的生长,并且有效提升薄膜的光散射特性。当IWO缓冲层厚度为20nm时,获得的IWO/ZnO:B薄膜的电阻率为2.07×10-3Ω.cm,迁移率为20.9cm2.V-1.s-1,载流子浓度为1.44×1020 cm-3;同时,薄膜具有的透过率大于85%,且在550nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约9.5%,在800nm处绒度较ZnO:B薄膜提高了约4.5%。