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Br2-甲醇蚀刻对CdTe太阳电池性能的影响

覃文治 , 郑家贵 , 蔡伟 , 冯良桓 , 蔡亚平 , 张静全 , 李卫 , 黎兵 , 武莉莉 , 李阳华 , 岳磊 , 郑华靖

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.02.026

在镀上金属电极前,对CdTe表面进行化学蚀刻是制备高效率碲化镉薄膜太阳电池的关键技术之一.本实验用Br2-甲醇对热处理后的CdTe薄膜进行蚀刻,并利用XRD、AFM研究其结构、成分和形貌.结果表明:蚀刻后的CdTe薄膜获得一银灰色的光洁表面,并发现CdTe薄膜表面产生一富Te层,蚀刻厚度达到1μm获得性能最好的太阳电池.用Br2-甲醇蚀刻后的CdTe薄膜,采用ZnTe/ZdTe:Cu复合层作为背接触层的过度层,已获得了转换效率为13.38%的太阳电池.

关键词: Br2-甲醇 , 蚀刻 , CdTe太阳电池

溅射功率和氧分压对ITO薄膜光电性能的影响研究

王生浩 , 张静全 , 王波 , 冯良桓 , 蔡亚平 , 雷智 , 黎兵 , 武莉莉 , 李卫 , 曾广根 , 郑家贵 , 蔡伟

功能材料

采用直流反应磁控溅射法制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜,通过四探针、紫外可见分光光度计、X射线衍射(XRD)、霍尔效应仪、扫描电镜(SEM)等对薄膜样品进行了表征,研究了溅射功率和氧分压对ITO薄膜微观结构和光电性能的影响,结果表明:溅射功率对ITO的光电性能影响较小,沉积速率随着溅射功率的增大而加快;随着氧分压的升高,载流子浓度降低,霍尔迁移率先增大后减小,电阻率逐渐增大.在优化的工艺条件下,制备了在可见光区平均透过率达85%、电阻率为1×10-4Ω·cm的光电性能优良的ITO薄膜.

关键词: 氧化铟锡 , 直流磁控溅射 , 电阻率 , 透光率

CdCl2溶液渗透退火对CdTe太阳电池均匀性的影响

孙耀明 , 张静全 , 雷智 , 冯良桓 , 蔡亚平 , 武莉莉 , 李卫 , 黎兵 , 郑家贵 , 蔡伟

功能材料

CdTe退火是高效CdTe太阳电池制备中的关键步骤.均匀性是大面积太阳电池性能的决定性因素之一.对比研究了用CdCl2溶液渗透、CdCl2源蒸发、超声雾化CdCl2退火方式处理后电池的均匀性.比较了电池光Ⅳ曲线中的开路电压、短路电流密度、填充因子、效率的相对标准差以及效率位置分布图,得出溶液渗透方法得到的35个电池电池效率的相对标准差为0.00935、CdCl2源蒸发退火及超声雾化CdCl2退火的分别为0.0707和0.0643.结果表明,CdCl2溶液渗透退火比其他两种方式处理后电池的均匀性好.

关键词: 太阳电池 , CdTe多晶薄膜 , CdCl2 , 退火 , 均匀性

ZnTe:Cu多晶薄膜结构和电性质

吴晓丽 , 郑家贵 , 郝瑞英 , 冯良桓 , 蔡伟 , 蔡亚平 , 张静全 , 黎兵 , 李卫 , 武莉莉

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.06.027

用共蒸发法在室温下制备了ZnTe:Cu多晶薄膜,利用XRD、AFM和XPS等测试技术对样品进行了表征,研究了掺Cu浓度和退火温度对薄膜物相和晶粒度的影响,分析了薄膜表面的元素状态.根据铜离子的变价行为对异常的电阻率温度关系作了解释.并确定了最佳掺铜浓度和退火温度.

关键词: ZnTe:Cu多晶薄膜 , 共蒸发系统 , 结构 , 电阻率～温度

具有复合背接触层的 CdTe多晶薄膜太阳电池

覃文治 , 郑家贵 , 李卫 , 蔡伟 , 冯良桓 , 蔡亚平 , 黎兵 , 张静全 , 武莉莉 , 夏庚培

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.01.005

为了提高 CdTe太阳电池的背接触性能,用共蒸发法制备了 ZnTe:Cu和 Cd1- xZnxTe多晶薄膜. 研究结果表明: Cd1- xZnxTe多晶薄膜的能隙与锌含量呈二次方关系, ZnTe:Cu多晶薄膜能隙随着掺 Cu浓度的增加而减小.分别用 ZnTe/ZnTe:Cu和 Cd1- xZnxTe/ZnTe:Cu复合膜作为背接触层,既能修饰异质结界面,改善电池的能带结构,又能防止 Cu原子向电池内部扩散.因此获得了面积 0.502cm2,转换效率为 13.38%的 CdTe多晶薄膜太阳电池.

关键词: 多晶薄膜CdTe太阳电池 , 复合背接触层 , 能隙

CdTe/CdS太阳电池光照和电子辐照研究

杨学文 , 郑家贵 , 蔡伟 , 冯良桓 , 蔡亚平 , 张静全 , 黎兵 , 李卫 , 武莉莉

功能材料

采用近空间升华法制备CdTe多晶薄膜,以ZnTe/ZnTe:Cu复合多晶薄膜作为背接触层,获得了转换效率为13.38%的CdTe/CdS太阳电池.用光强为100mW/cm2的卤钨灯对电池光照7天后,发现电池性能无明显变化.经能量为1.6MeV,辐照剂量为1013～1015电子/cm2的电子束辐照后,电池性能有不同程度的衰降,经真空150℃退火30min后,电池性能恢复到接近辐照前的水平.

关键词: CdTe太阳电池 , 光照 , 电子辐照

高压绝缘氧化铝陶瓷涂覆层组织结构分析

郑家贵 , 蒋立新 , 曾家玉 , 周辉 , 蔡亚平 , 罗四维 , 周心明

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.01.005

用不同配方的Mn、Cr、Ti混合物涂覆α-Al2O3绝缘陶瓷表面，在适当条件下进行热退火处理，观测了各样品的二次电子发射系数，表面电阻率，XRD。发现涂层与陶瓷基体间相互扩散，结合紧密，有平整的表面组织结构，形成不同新相与原α-Al2O3混合的表面；样品表面电阻率降低，二次电子发射系数降幅达60％～65%。涂覆处理有利于提高真空绝缘子抗表面闪烁，耐高压击穿的能力。

关键词: 涂覆处理方法 , 氧化铝 , 绝缘陶瓷 , 微结构

Cr₂O₃涂层对Al₂O₃绝缘瓷二次电子发射特性的影响

郑家贵 , 蒋立新 , 蔡亚平 , 罗四维 , 周心明

无机材料学报

用Ｃｒ_２Ｏ_３涂复ａ－Ａｌ_２Ｏ_３绝缘瓷表面，并经热退火处理．观测了它们的二次电子发射系数、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＸＰＳ和ＥＥＬＳ．发现样品在退火后，涂层元素扩散进了Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷基底，生成了新相；根据ＸＰＳ和ＥＥＬＳ的分析结果，表面层能隙减小，能隙中的缺陷态、杂质态及表面态增加，提供了更多可能的复合中心和陷阱中心，有利于非平衡载流子的散射跃迁，从而大大耗散能量，减少二次电子发射．

关键词: Cr₂O₃涂层 , α-Al₂O₃ insulator , secondary electron emission characteristic

ZnTe薄膜特性研究

蔡道林 , 郑家贵 , 冯良桓 , 蔡伟 , 蔡亚平 , 张静全

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.05.008

用真空共蒸发法在室温下制备了ZnTe:Cu多晶薄膜.用XRD表征薄膜结构,刚沉积未掺Cu和适度掺Cu的薄膜为立方结构,高度(111)择优,重掺Cu的为立方和六方混合相.室温时薄膜的形貌和光能隙取决于掺Cu浓度和退火温度,并通过透射光谱的测量计算出光能隙.重掺Cu的薄膜具有反常电导温度关系.

关键词: ZnTe:Cu薄膜 , 共蒸发法 , 反常电导温度关系

Cr203涂层对A1203绝缘瓷二次电子发射特性的影响

郑家贵 , 蔡亚平 , 周心明 , 蒋立新 , 罗四维

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.03.019

用CT203涂复α-A1203绝缘瓷表面，并经热退火处理。观测了它们的二次电子发射系数、SEM、XRD、XPS和EELS，发现样品在退火后，涂层元素扩散进了A1203陶瓷基底，生成了新相；根据XPS和EELS的分析结果，表面层能隙减小，能隙中的缺陷态、杂质态及表面态增加，提供了更多可能的复合中心和陷阱中心，有利于非平衡载流子的散射跃迁，从而大大耗散能量，减少二次电子发射。

关键词: Cr203涂层 , α-A1203绝缘瓷 , 二次电子发射特性

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