GaSb多晶薄膜材料的制备和的研究.pdf

南开大学
硕士学位论文
GaSb多晶薄膜材料的制备和研究
姓名:阮建明
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:张德贤
2012-05
摘要热光伏技术峭ü裙夥绯亟ǜ髦秩剂先忌帐头懦龅娜确淠茏换成可用电能的新型技术。热光伏技术属于光伏电池的第三代技术,由于其广泛的热源来源,此项技术目前被国内外广泛的研究。绯厥侨裙夥际醯主要部分,构成绯氐牟牧系慕矶榷急冉闲牧系拇段.,具有较高的吸收系数、较高的电导率以及晶化率高等优点,成为热光伏电池的理想材料。本论文通过物理气相沉积际酰蕴㈩、碲为原料,在各种衬底上制备出和多晶薄膜,系统的研究了和多晶薄膜材料的制备参数。论文分以下几点进行了研究:瓽嗑П∧げ牧系闹票讣捌涮匦缘难芯首先通过优化实验,研究了无掺杂情况下,衬底温度、疺族元素蒸发温度、薄膜厚度、缓冲层、退火等条件对多晶薄膜的择优取向、晶粒尺寸、载流子浓度、迁移率、吸收系数、表面形貌等的影响。在本实验范围内,所得多晶薄膜的平均反射率只有%左右,薄膜的吸收系数在光子能量仅为时已经达到唬凰帽∧さ木蚨嘉猍;随衬底温度的增加,迁移率、晶粒尺寸分别增加,允颈∧,迁移率最高达到./;随薄膜的变厚,载流子浓度、迁移率、晶粒尺寸都分别变大;随源蒸发温度奶岣撸亓髯优ǘ仍黾樱亓髯优ǘ痗唬凰鍿凑舴⑽露的提高,载流子浓度、迁移率、晶粒尺寸都呈现先增加后减少的趋势,在氖焙蛉〉米钣胖担耸鼻ㄒ坡为./,⒃诔牡孜露任时退火半小时都能提高薄膜的晶化程度。甀嗑П∧げ牧系闹票负托阅苎芯论文研究了舴⒃次露的变化,对。嗑П∧さ慕峁固匦浴光学特性、及椎挠跋臁T诒臼笛榉段冢琁.。多晶薄膜具有择优取向,晶化程度相比有了一定的提高,说明牟羧敫纳屏顺赡ぶ量:随着。的增加,材料的带隙呈现减小的趋势,吸收系数增加:随着可达
逐渐增加,从字锌梢钥吹紾杂Φ腡迩慷戎鸾ゼ跞酰贗的值达到陨系氖焙颍琑谱中出现的峰。ブ蔜呶抡舴⒉粼佣訥∧び跋斓某醪窖芯论文初步研究了进行掺杂时,薄膜性质的变化。在本实验范围内:在的蒸发温度时,从字锌梢怨鄄獾紾虶衍射峰,在锏时,在字锌床坏紾难苌浞澹得鞅∧的主要成份已经变成;在保琗谱中只出现的衍射峰,并且在牡臀虏粼邮保捎赥又实娜毕莶钩プ饔茫∧さ慕峋е量反而变好。尽管在实验过程中,偶尔得到载流子浓度为负值的现象,但是这种情况并不稳定,而且随脑黾樱∧さ闹柿考本缦陆担虼苏庵终舴⒉粼的方式不是得到虶嗑П∧だ硐氲姆椒ā关键词:热光伏,珿∧ぃ琁∧摘要
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第一章引言第一节热光伏技术难芯勘尘凹盎驹热光伏琓际跏堑谌夥际酢尽В捎诠惴旱娜仍蠢备和系统会比较昂贵,而且主要在军事方面得到应用。但是,,传统的化石能源越来越紧张。研发新的能源和充分利用现存的化石能源,成为解决能源问题的两个方向。光伏发电技术是一种绿色能源技术,在许多方面得到了广泛利用,正在被全世界广泛研究。源及转换效率高等优点,具有良好的发展前景。热光伏技术的研究要追溯到多年前,首先由提出。但是由于科研水平的限制直到最近十几年才有较大的发展。目前,热光伏技术主要在美国进行大量的研究,虽然其它国家的研究很少,但是兴趣也在增加。在美国,成立了一些研究热光伏的公司,一些大的航空航天公司也对此产生了浓厚的兴趣。美国一些政府组织也建立了一些专门支持热光伏的基金组织。组织了三个会议【】,而且军队研究组织头牢婪⒄寡芯抗こ滩也组织了研以上这些研究的主要目标是界定热光伏技术在军事方面的潜在应用。后来,在光伏专家会议上,关于热光伏技术的文章大大增加。在最近几年里,完整的关于热光伏技术的文章在几年前出版【縪热光伏技术的发展得益于美国能源部高效太阳电池技术项目的成功,尤其是在疺半导体设备上的发展。一些和其它地方的研究小组已经研究出效率超过%的夥绯【,他们正把这一技术应用到热光伏转换器上。虽然在起初阶段,热光伏技术的设军事上的更多应用和技术的进一步成熟,热光伏技术必定会在民用方面得到广泛的应用。.裙夥际醯那痹谟诺相比光伏技术,热光伏际醯那痹谟攀浦饕S幸韵录父龇矫妫讨会【俊引言
锄~。细叩氖涑龉β拭芏龋壳肮β拭芏瘸薼预期在未来可以达到供给和需求是同步的。对于电池来说,只有在有光照的时候才能发电;而对此担蛎挥姓飧鱿拗疲舛匀裙夥绯乩此凳歉龆捞氐挠攀啤=ɡ可以将和街旨际跬笔褂茫扔玫絇挠攀疲灿玫絋的优势。髦指餮娜仍蠢丛础;旧希髦秩剂先忌斩甲魑猅的热源。重量轻,便于携带。这主要得益于芨叩墓β适涑觥拊胍簟没有可移动的部分,其工作过程没有噪音。这对于军用方面来说是个巨大的优势,对于各种各样的民