免费论文摘要：镶嵌硅量子点氮化硅和共掺杂通明导热资料的研制及其光伏运用

跟着第三代太阳干电池本领的赶快兴盛，对高本能光伏关系资料的需要大大减少。动作新式光伏资料，硅量子点资料因为量子限域效力而具备诸多独个性能，那些本能对于提高光伏器件的本能格外利于。而保守的硅量子点制备本领是在高温下使富硅氧化学物理，氮化学物理或碳化学物理等复合物展示相辨别，这种合成本领须要退火，能源消耗高，并且衬底兼容性差。而硅量子点的原位成长本领不妨在较低的温度下径直在碳化硅，氮化硅和氧化硅等绝缘基质中天生硅量子点。这种本领对于制备硅量子点光伏或光电器件有很要害的意旨。所以咱们对此本领举行了探究。咱们运用PECVD本领在较低衬底温度下制备了氮化硅地膜，经过变换工艺参数，领会了发射电波频率功率，反馈气压，气体流量比等参数对地膜中硅量子点产生的感化，并对每种参数的效率举行领会；咱们还接洽了各别稀释气体及其稀释度对硅量子点产生的感化，对每种气体的特性和对地膜成长的效率举行了计划。因为硅量子点资料导热性很差，为了将其运用于半半导体器件有需要举行掺杂。咱们鉴于硅量子点原位成长本领的接洽，进一步探究了硅量子点原位掺杂本领。咱们在运用PECVD原位成长硅量子点的同声介入磷烷举行掺杂。经过对磷掺杂浓淡的接洽创造，磷掺杂不妨使氮化硅地膜中的硅量子点尺寸减少，数目减少，并使地膜中晶态因素普及。XPS尝试表露地膜中Si-P键产生，提醒磷元素大概胜利掺杂到硅量子点中；PL发亮峰峰强跟着磷浓淡的增高展示衰减，提醒硅量子点中的磷亚原子惹起俄歇复合；而地膜暗电导率的提高则提醒硅量子点中的磷亚原子向地膜中供给自在电子，提高载流子浓淡。咱们还创造高氢气稀释度时制备的磷掺杂氮化硅地膜的非晶基质中会展示无壳层掩盖的晶硅量子点，和核壳构造的晶硅量子点共通生存于地膜中，此时地膜暗电导率大幅飞腾。咱们称之为基质晶化局面，并对其产盼望理举行了计划。磁控溅射方法治备的ZnO基地膜本能十分崇高，而这种本领离不开高品德的陶瓷靶材。为了进一步优化ZnO基地膜，咱们对ZnO基靶材的烧结进程举行了接洽。咱们开始经过化学共积淀本领合成了各别掺杂浓淡的AZO,GZO和AGZO粉末，随后将其制止成生坯并举行常压烧结。咱们接洽了这几种靶材的烧结机理，精细阐明了掺杂浓淡和烧结温度对靶材构造，精致化和电学本质的感化，并将几种靶材举行了比较。咱们创造，运用小批Ga包办Al举行掺杂不妨灵验缩小烧结后次级尖晶石相的爆发，并所以使靶材的对立密度和导热性都有所巩固。靶材的最高对立密度到达99%之上，电阻率逼近2×10-3Ωcm。咱们还运用烧结后的靶材举行了磁控溅射镀膜，所赢得的ZnO基地膜的导热性和靶材的导热性出色关系。在衬底温度300℃前提下所制备地膜的平衡透过率都逼近或胜过90%，电阻率都到达10-4Ωcm量级，本能格外崇高。纳米硅地膜也是硅量子点资料的一种，因为其光学带隙较宽，电导激活能低而且不生存光致没落效力，仍旧被普遍运用于制备太阳干电池。为了对纳米硅地膜举行本能优化，咱们接洽了发射电波频率功率和氢气稀释度对地膜本质的感化，而且举行了硼掺杂纳米硅地膜的制备。经过工艺优化，硼掺杂纳米硅地膜的暗电导率高达15.82Scm-1。随后咱们在此普通长进行了纳米硅地膜HIT干电池的研制，运用硼掺杂纳米硅地膜和磷掺杂的晶硅衬底形成pn结，并运用咱们之前烧结的AZO靶材溅射制备纳米硅地膜的通明导热电极。干电池器件最高变化功效到达12.1%。咱们还运用磷掺杂镶嵌硅量子点的氮化硅地膜和掺硼晶硅衬底形成pn结，举行了硅量子点HIT太阳干电池的探究。

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