低溫制備ITO透明導(dǎo)電薄膜的性質(zhì)及在薄膜電池中的應(yīng)用.pdf

1、　　ITO ( Indium Tin Oxide,In2O3：Sn)薄膜為體心立方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的多晶體,為n型半導(dǎo)體薄膜材料,其半導(dǎo)化機(jī)理為摻雜(摻錫)和組分缺陷(氧空位)半導(dǎo)化,具有禁帶寬、可見光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等光電特性,是薄膜太陽(yáng)電池和發(fā)光元器件理想的電極材料。
　　在本論文中采用電阻反應(yīng)熱蒸發(fā)的方法,在低溫制備了高性能ITO薄膜,并且應(yīng)用于硅基nip型薄膜電池和 HIT 電池。ITO 薄膜作為太陽(yáng)電池的前電極,對(duì)器

2、件的光透過(guò)和載流子的收集起著重要的作用。本論文圍繞太陽(yáng)電池應(yīng)用條件下制備ITO薄膜,主要的研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)方面：
　　采用電阻反應(yīng)熱蒸發(fā)技術(shù),通過(guò)調(diào)節(jié)襯底溫度、氧分壓、生長(zhǎng)速率,改善 ITO 薄膜結(jié)構(gòu)及光電特性,并研究薄膜低溫生長(zhǎng)機(jī)理。通過(guò)對(duì)薄膜厚度、薄膜電阻率、霍爾遷移率、載流子濃度、透過(guò)率、薄膜成分、結(jié)構(gòu)的測(cè)量,分析了薄膜性能,實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析表明：襯底溫度低導(dǎo)致薄膜的晶化率過(guò)低,薄膜的光電性能隨襯底溫度的升高而迅速得到改善

3、,但高襯底溫度限制了 ITO 薄膜在硅基薄膜電池中的應(yīng)用。在較低襯底溫度通過(guò)調(diào)節(jié)氧流量,控制沉積速率,使得低溫沉積 ITO 薄膜的性能得以優(yōu)化。通過(guò)氧氣加熱技術(shù),使 ITO 薄膜透過(guò)性能得到進(jìn)一步改善。最終在襯底溫度 175 ℃,氧氣流量 170 sccm (PO2=0.26 Pa)條件下,在玻璃襯底上獲得了可見光平均透過(guò)率>84%,電阻率為4.48×10-4Ω·cm的ITO薄膜,其薄膜厚度為80 nm。
　　在制備 ITO 薄