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符号说明
第一章引言
§1-1薄膜太阳能电池
1-1-1薄膜太阳能电池的发展
1-1-2效率与稳定性问题
1-1-3陷光结构
1-1-4背反射电极
§1-2透明导电氧化物薄膜
1-2-1透明导电膜与透明导电氧化物薄膜
1-2-2研究进展
1-2-3制备方法
1-2-4透明导电氧化物薄膜的性能
§1-3氧化锌铝(ZnO:Al)薄膜
1-3-1制备方法
1-3-2氧化锌铝(ZnO:Al)薄膜的结构特性
1-3-3电学性能
1-3-4光学性能
1-3-5薄膜太阳能电池上的应用
§1-4问题的提出及本课题的主要研究内容
第二章实验方法与仪器设备
§2-1制备方法与设备
2-1-1薄膜太阳能电池的制备方法和设备
2-1-2薄膜的制备方法和设备
§2-2薄膜性能测试方法及仪器
2-2-1用模拟器测试薄膜太阳能电池的光电转化效率
2-2-2用椭偏仪测试薄膜厚度
2-2-3用分光光度计测试薄膜透过率和反射率
2-2-4用霍尔测试仪测试霍尔迁移率和载流子浓度和方块电阻
2-2-5用x-ray衍射仪(XRD)测试材料的晶化率和结晶取向
2-2-6用x-ray光电子能谱(XPS)测试材料组分
第三章ZnO:Al薄膜性能和制备工艺
§3-1制备工艺
3-1-1传统直流磁控溅射
3-1-2中频脉冲磁控溅射
§3-2中频脉冲磁控溅射脉冲参数对靶电压的影响
3-2-1反向脉冲时间的影响
3-2-2反向脉冲幅度的影响
3-2-3脉冲频率的影响
3-2-4溅射功率的影响
3-2-5工作气压的影响
3-2-6 O2/Ar的影响
3-2-7靶距的影响
§3-3 工艺参数对ZnO:Al薄膜性能的影响
3-3-1 O2/Ar的影响
3-3-2预辉时间的影响
3-3-3靶电压的影响
3-3-4工作气压的影响
3-3-5衬底温度的影响
3-3-6本底真空度的影响
§3-4大面积均匀性问题
3-4-1影响大面积均匀性的因素
3-4-2厚度均匀性和电阻均匀性
§3-5 ZnO:Al薄膜的衰退问题
3-5-1 ZnO:Al薄膜的缺陷导致性能衰退
3-5-2空气中的水气是导致薄膜性能下降的主要外在因素
§3-6本章小结
第四章ZnO/Al背反射电极增反工艺优化
§4-1增反原理
§4-2薄膜厚度对增反效果的影响
4-2-1膜厚对薄膜光学性能的影响
4-2-2膜厚对薄膜结构性能的影响
4-2-3膜厚对薄膜电阻率的影响
4-2-4理论计算薄膜厚度最佳值
4-2-5薄膜厚度实验优化
§4-3 n+/ZnO:Al界面匹配
4-3-1与不同类型的n材料的匹配
4-3-2 n层厚度对增反效果的影响
§4-4本章小结
第五章ZnO:Al/Al背反射电极在薄膜太阳能电池上的应用
§5-1 ZnO:Al在薄膜太阳能电池上的应用
5-1-1非晶硅太阳能电池
5-1-2微晶硅太阳能电池
§5-2 ZnO:Al在微晶硅薄膜太阳能电池上的应用
5-2-1高透过率低电阻率的ZnO:Al透明导电膜
5-2-2 ZnO:Al透明导电膜的厚度
§5-3 ZnO:Al背反射电极在薄膜太阳能电池上的应用
5-3-1对电池开路电压(VOC)的影响
5-3-2对电池短路电流(JSC)的影响
5-3-3对电池填充因子(FF)的影响
5-3-4对电池转化效率(η)的影响
5-3-5非晶硅太阳能电池的制备工艺
5-3-6 ZnO:Al背反射电极的制备工艺
§5-4背反射电极对太阳能电池稳定性的影响
结论
参考文献
附录A PECVD沉积系统
附录B 多峰拟合——计算ZnO:Al薄膜中不同价态0的含量
致谢
攻读学位期间所取得的相关科研成果