中央高校基本科研业务费专项资金(65010341)
- 作品数：21 被引量：40H指数：4
- 相关作者：陈新亮赵颖张晓丹耿新华张德坤更多>>
- 相关机构：南开大学河北工业大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划天津市应用基础与前沿技术研究计划更多>>
- 相关领域：电子电信理学电气工程金属学及工艺更多>>
- 氢气引入对宽光谱Mg和Ga共掺杂ZnO透明导电薄膜的特性影响被引量：5
- 2014年
- 为适应宽光谱高效率硅基薄膜太阳电池的应用需求,本文尝试采用直流磁控溅射技术在553 K衬底温度下生长氢化Mg和Ga共掺杂ZnO(HMGZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜.通过对薄膜微观结构、表面形貌、电学以及光学性能的测试和分析,详细地研究了氢气(H2)流量(0—16.0 sccm)对HMGZO薄膜结晶特性及光电性能的影响.实验结果表明:生长获得的HMGZO薄膜均为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,择优取向为(002)晶面生长方向.薄膜的生长速率随着氢气流量的增加呈现逐渐减小趋势,主要归因于溅射产额的减小.适当的氢气引入会引起晶粒尺寸的增加.随着氢气流量由0增加至4.0 sccm,ZnO薄膜电阻率从177?·cm急剧减小至7.2×10-3?·cm,主要是由于H施主的引入显著地增加了载流子浓度;然而进一步增加氢气流量(4.0—16.0 sccm)造成电阻率的轻微增加,主要归因于载流子浓度的减小以及过多氢杂质引入造成杂质散射的增加.所有生长获得的HMGZO薄膜平均光学透过率在波长λ～320—1100 nm范围内可达87%以上.由于Mg的作用及Burstein-Moss效应的影响造成了带隙展宽,带隙变化范围～3.49—3.70 eV,其中最大光学带隙Eg可达～3.70 eV.
- 田淙升陈新亮刘杰铭张德坤魏长春赵颖张晓丹
- 关键词：磁控溅射
- 梯度掺杂生长绒面结构ZnO:B-TCO薄膜及其特性研究被引量：2
- 2012年
- 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%。
- 闫聪博陈新亮耿新华张德坤魏长春张晓丹赵颖
- 关键词：TCO薄膜太阳电池
- 反应磁控溅射直接生长绒面结构ZnO：Al-TCO薄膜及其特性研究被引量：1
- 2012年
- 利用反应磁控溅射技术,在玻璃衬底上直接生长获得了"弹坑状"绒面结构的ZnO:Al-TCO薄膜。通过梯度O2生长(GOG,gradual oxygen growth)方法改善ZnO薄膜的透过率和绒度特性,并且具有较好的电学性能。通过优化实验,GOG方法生长ZnO:Al薄膜(薄膜结构:11.0sccm/10R+9.5sccm/15R)的"弹坑状"特征尺寸为300～500nm,可见光范围透过率达到90%,方块电阻约为4.0Ω/□,电子迁移率为17.4cm2/V-1.s-1。大面积镀制的ZnO:Al具有良好的绒面结构和电学均匀性,可应用于光伏(PV)产业化推广应用。
- 陈新亮王斐耿新华黄茜张德坤魏长春张晓丹赵颖
- 关键词：磁控溅射技术ZNO薄膜太阳电池
- PET柔性衬底上生长绒面ZnO-TCO薄膜及其在薄膜太阳电池中的应用被引量：12
- 2011年
- 利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)技术在PET柔性衬底上低温生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,DEZn和H2O作为源材料,B2H6作为掺杂剂。详细研究了薄膜掺杂流量对ZnO薄膜微观结构以及光电性能影响。优化获得的PET/ZnO:B薄膜厚约为1500 nm时,绒面结构PET/ZnO薄膜的方块电阻约为10Ω,可见光及近红外范围平均透过率达80%。初步应用于a-Si薄膜电池,电池结构为PET/ZnO-TCO/pin-a-Si/Al,电池的转换效率可达6.3%。
- 林泉陈新亮倪牮张德坤孙建赵颖耿新华
- 关键词：薄膜太阳电池
- 衬底温度对反应磁控溅射W掺杂ZnO薄膜的微观结构及光电性能的影响被引量：4
- 2012年
- 采用直流脉冲反应磁控溅射方法生长W掺杂ZnO(WZO)透明导电氧化物薄膜并研究了衬底温度对薄膜微观结构、组分、表面形貌以及光电性能的影响.实验结果表明,WZO薄膜具有良好的(002)晶面择优取向,且适当的衬底温度是制备优质WZO薄膜的关键因素.随着衬底温度升高,薄膜表面粗糙度先增大后减小;衬底温度较高时,薄膜的结构致密,结晶质量好,电子迁移率高.当衬底温度为325℃时,WZO薄膜获得最低电阻率9.25×10^(-3)Ω·cm,方块电阻为56.24Ω/□,迁移率为11.8 cm^2 V^(-1)·s^(-1),其在可见光及近红外区域(400—1500 nm)范围的平均透过率达到85.7%.
- 张翅陈新亮王斐闫聪博黄茜赵颖张晓丹耿新华
- 关键词：反应磁控溅射ZNO薄膜衬底温度
- IWO缓冲层对磁控溅射生长绒面HGZO薄膜性能的影响
- 2012年
- 研究了W掺In2O3(IWO)缓冲层(buffer layer)对磁控溅射直接生长绒面结构H化Ga掺杂ZnO(HGZO)薄膜的微观结构和光电性能的影响。实验发现,加入IWO缓冲层能够有效地增大薄膜表面粗糙度,提高了薄膜光散射能力,薄膜绒度(550nm波长处)由7.05%提高至18.37%;具有IWO缓冲层的HGZO(IWO/HGZO)薄膜的电学性能稍微提升。通过优化工艺条件,当IWO缓冲层厚为10nm时,生长获得的IWO/HGZO复合薄膜方块电阻为3.6Ω,电阻率为6.21×10-4Ωcm,可见光及近红外区域透过率(400～1 100nm)为82.18%,薄膜绒度(550nm波长处)为18.37%。
- 王斐陈新亮张翅黄茜张德坤孙建魏长春张晓丹赵颖耿新华
- 关键词：磁控溅射薄膜太阳能电池
- 薄膜太阳电池用TCO薄膜制造技术及其特性研究被引量：6
- 2011年
- 阐述了玻璃衬底、柔性衬底透明导电氧化物薄膜(Transparent conductive oxides-TCO)以及硅基薄膜太阳电池应用方面的最新研究成果。绒面结构可以提高薄膜太阳电池效率和稳定性并降低生产成本。磁控溅射技术和LP-MOCVD技术是制造绒面结构ZnO-TCO薄膜(例如"弹坑"状和"类金字塔"状表面)的主流生长技术;高迁移率TCO薄膜(IMO、IWO、ZnO∶Ga等)以及柔性衬底TCO薄膜是研究开发的重点。
- 陈新亮王斐闫聪博李林娜林泉倪牮张晓丹耿新华赵颖
- 关键词：镀膜技术缓冲层梯度掺杂薄膜太阳电池
- 电子束沉积In_2O_3基W-Mo共掺薄膜的特性研究
- 2011年
- 利用电子束反应沉积技术制备了高迁移率In2O3基W-Mo共掺(IMWO,In2O3:WO3/MoO3)薄膜,研究了不同等量WO3-MoO3掺杂浓度对薄膜的微观结构、光学性能和电学性能的影响。IMWO薄膜的表面形貌呈现"类金字塔"型。随着WO3-MoO3共掺量的增加,IMWO薄膜的电阻率依次下降,载流子浓度逐渐增加,在共掺量为1.0%时制得相对较高电子迁移率的薄膜,电子迁移率约为45.5 cm2.V-1.s-1,电阻率约为3.66×10-4Ω.cm,电子的载流子浓度约为3.74×1020cm-3,方块电阻约为22.88Ω/□,400~1 100 nm光谱区域内的平均透过率约为76%(含玻璃衬底,即glass/IMWO薄膜)。
- 任世荣陈新亮张存善李林娜张德坤孙建耿新华赵颖
- IWO缓冲层对MOCVD-ZnO：B薄膜性能的影响研究
- 2012年
- 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%。
- 闫聪博陈新亮陈雪莲孙建张德坤魏长春张晓丹赵颖耿新华
- 关键词：MOCVD电子束蒸发
- 电子束沉积技术生长WZO-TCO薄膜及其特性研究被引量：1
- 2011年
- 采用电子束沉积技术生长W掺ZnO(WZO,ZnO:W)透明导电氧化物(TCO)薄膜(即WZO-TCO薄膜)并研究了衬底温度(100～350℃)对薄膜微观结构、表面形貌以及光电性能的影响。实验表明,随着衬底温度的升高,薄膜的晶体质量取得明显改善(从非晶化状态转变到结晶状态),生长的WZO薄膜呈现c轴择优取向[即(002)晶面]的六角纤锌矿结构。提高衬底温度后,薄膜的光电性能得到了显著改善。霍尔(Hall)迁移率随着衬底温度增加而单调升高,从100℃时的0.1cm2.V-1.s-1提高到350℃时的15.4cm2.V-1.s-1。在衬底温度200℃时获得WZO薄膜最低电阻率2.6×10-3Ω.cm。实验结果还表明,在350℃条件下获得的WZO薄膜性能相对较好,其典型Hall迁移率为15.4cm2.V-1.s-1,载流子浓度为1.2×1020 cm-3,可见光和近红外区域内的平均透过率为82.27%(含2mm玻璃衬底)。
- 陈雪莲陈新亮张存善张德坤魏长春张晓丹赵颖
- 关键词：光电性能太阳电池
