AZO太陽能薄膜的制備與研究.pdf

1、本文以兩種方式在透明玻璃襯底上磁控濺射制備AZO薄膜，分別是Zn、Al金屬靶直流濺射和氧化鋅鋁（97:3 wt％）陶瓷靶射頻濺射，通過對薄膜進行退火處理以改善薄膜結構。分別采用X-ray Diffraction(XRD)、四探針、紫外分光光度計和掃描電子顯微鏡(SEM)測試薄膜的表面微觀結構、結晶質量、電學性能和光學性能。主要的研究參數是氧氬比、Al含量、Ar氣壓強、退火時間和溫度，研究分析參數變化對薄膜結構及性能的影響。實驗結果表明：

2、金屬雙靶直流濺射制備AZO薄膜，O2/Ar=0.35時，薄膜的綜合性能較好，透光度達到92%，電阻率是5.6×10-3.cm。其中氧氣含量對薄膜的光電性能影響很大，在試驗中隨著氧氬比的增大（0.25-0.8范圍內），薄膜的透光度由85%上升到92%，電阻率從5.6×10-3.cm增加到1.4×10-2cm。
　　本研究主要內容包括：⑴Al摻雜實驗表明，Al摻雜量對AZO薄膜的光學性能影響不大，所有樣品的透射率均在85%以上，但Al

3、摻雜量對薄膜的結晶質量和導電性能有顯著的影響。當Al摻雜量Wt（Al）=1.2%時，AZO薄膜晶粒尺寸最大，結晶性能較好。當Al摻雜量Wt（Al）=1.4%時，電阻率最低，達到4.2×10-3cm。⑵退火處理對薄膜的導電性能有改善作用。合適的退火處理能使薄膜產生再結晶而導致晶粒細化，薄膜結晶情況得到改善，從而使薄膜光電性能均得到提高。在實驗溫度范圍內，退火溫度越高，薄膜的光電性能越好，退火時間長短也對薄膜性能有較大影響。本實驗中，金屬靶

4、濺射制備的AZO薄膜在退火溫度為450℃、時間1-2h時，光電性能較佳,透射率和電阻率分別為：92%和33.6.10cm。⑶陶瓷靶射頻濺射制備AZO薄膜，濺射過程通氧有利于氧粒子充分與鋅結合，提高AZO薄膜的光學性能。本實驗條件下，陶瓷靶通氧濺射制備的薄膜，其透射率均比較高，達到93%；在不通氧的情況下，透射率也達到90%，薄膜電阻率最低，達到33.2.10cm，綜合性能最佳。⑷氬氣壓強是影響AZO薄膜電學性能的重要因素，在不通氧的情況