噴霧熱分解法制備絨面SnO2-F薄膜的研究.pdf

1、SnO2∶F是一種性能優(yōu)良的光電材料。具絨面結(jié)構(gòu)的FTO薄膜的玻璃基板作為太陽(yáng)電池的電極材料，在太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著不可替代的作用。因此如何高效、廉價(jià)的制備光電性能優(yōu)良的絨面FTO玻璃基板，對(duì)提高電池光電轉(zhuǎn)換效率、降低光伏發(fā)電成本等具有重要的意義。
　　本文以SnCl4·5H2O、HF為原料，工業(yè)酒精為溶劑配制了FTO源溶液，采用噴霧熱分解工藝制備了具有絨面結(jié)構(gòu)的FTO薄膜。研究探索了沉積溫度與薄膜厚度對(duì)制備絨面SnO2∶F薄膜的

2、形貌結(jié)構(gòu)和光電性能的影響。具體研究工作如下:
　　1.使用噴霧熱分解工藝在不同沉積溫度下制備了膜厚約為150nm的較薄FTO薄膜樣品，用XRD、分光光度計(jì)、AFM等手段對(duì)樣品進(jìn)行分析表征。結(jié)果表明:結(jié)晶良好的FTO薄膜具有單一的金紅石結(jié)構(gòu)，相對(duì)低的沉積溫度有利于制備出表面光滑致密，晶粒細(xì)小的FTO薄膜。隨著沉積溫度的升高，薄膜的晶粒逐漸長(zhǎng)大，薄膜表面出現(xiàn)的微小孔洞使薄膜對(duì)光具有一定的散射能力，造成了薄膜的缺陷孔洞發(fā)霧。
　　

3、2.570℃沉積溫度下，使用噴霧熱分解工藝制備了不同膜厚的FTO薄膜樣品。通過(guò)對(duì)薄膜樣品分析表征可知，隨著薄膜膜厚的增加薄膜晶粒逐漸長(zhǎng)大，薄膜表面孔洞逐漸減少，薄膜的發(fā)霧由孔洞缺陷造成的缺陷孔洞發(fā)霧向大晶粒尺寸造成的粗糙發(fā)霧轉(zhuǎn)變。薄膜的透過(guò)率和電阻率隨膜厚的增加逐漸下降，光散射透過(guò)率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。當(dāng)膜厚為810nm時(shí)，F(xiàn)TO薄膜樣品在550nm處的可見(jiàn)光透過(guò)率為80.7％，方阻為6Ω/口，平均霧度為11.1％，滿(mǎn)足太陽(yáng)電池用商