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小组成员：范玉姣 许诺 焦文强 指导老师：秦秀娟

薄膜太阳能电池用 AZO 薄膜的可控生长. 小组成员：范玉姣 许诺 焦文强 指导老师：秦秀娟. 1、立项背景 2 、 项目 研究内容 3 、实验方案 4 、预期成果 5 、特色与创新 6 、实验计划 7 、经费预算. 立项背景. ZnO 的晶体结构.

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小组成员：范玉姣 许诺 焦文强 指导老师：秦秀娟

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Presentation Transcript

  1. 薄膜太阳能电池用AZO薄膜的可控生长 小组成员：范玉姣 许诺 焦文强 指导老师：秦秀娟

  2. 1、立项背景 2 、项目研究内容 3、实验方案 4、预期成果 5、特色与创新 6、实验计划 7、经费预算

  3. 立项背景 ZnO的晶体结构 透明导电薄膜中，技术最成熟应用最广泛的当属In2O3及其掺杂体系，尤其是掺Sn的ITO薄膜，但考虑到In、Sn自然储备量有限及生产成本较高，人们开始寻找ITO的替代材料，而掺杂Al的ZnO薄膜无疑是最佳的选择，因为ZnO具有六角纤锌矿型结构，容易实现掺杂，而且较之ITO薄膜，AZO薄膜不但在光电性能方面毫不逊色，它的化学稳定性高，原料来源丰富，价格便宜，无毒，应用于太阳能电池，可以降低成本，实现产量化生产。

  4. 薄膜太阳能电池

  5. 项目研究内容 • 主要研究制备具有绒面结构的AZO薄膜和达到对薄膜结构的可控生长的目的。这过程中要解决的问题用何种方法制备以及在什么样的外界条件下（例如：离子浓度、衬底温度，溶液PH值等）使薄膜的光电性能达到最好。

  6. 实验材料 • 本次所要用到的材料有锌源、掺杂剂、溶剂、以及作为载气的气体等。通过查阅资料了解到锌源一般是二水合醋酸锌，掺杂剂用九水合硝酸铝，用甲醇作为溶剂，用醋酸作为酸度调节剂。

  7. 制备薄膜 • 薄膜的制备方法有很多种，包括溅射法、脉冲激光法、化学气相沉积法等。在众多方法中，气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)工艺又以其设备简单，低毒，高性价比等优点成为最优的选择，但由于影响沉积因素较多，此方法应用处于不成熟阶段，因此如何使膜的表征（膜的厚度、表面结构）及性能达到最优还需要继续研究。

  8. 最佳实验条件 • 在普通玻璃衬底上沉积AZO导电薄膜，通过x射线衍射仪，紫外可见分光光度计、四探针等仪器，利用控制变量法测量衬底温度、载气流量、Al的掺杂量的因素对膜的透射率及其电阻的影响，记录数据。

  9. 预期成果 • 对薄膜进行表征找到使薄膜的透射率最高，电阻率最低的最佳工艺条件，从而达到控制ZnO薄膜生长取向的目的 • 进一步提高薄膜太阳能电池的效率和稳定性。 沉积的AZO薄膜

  10. 特色与创新 • 太阳能电池薄膜是具有绒面结构的薄膜，目前ZnO薄膜是具有（002）方面择优生长取向的镜面薄膜，要紧过一系列复杂流程才能制备出绒面结构的ZnO-TCO薄膜。本实验能够直接制备出绒面结构的ZnO-TCO薄膜，并使薄膜实现可控增长。

  11. 研究计划 • 2011年11月：查阅资料，进行选题明确研究方向； • 2011年12月—2012年1月：通过查阅资料自主设计项目研究方案（设计装备流程，实验步骤）； • 2012年2 -6月：进行实验操作，通过改变实验条件和实验方法测量膜的透过率，记录实验数据； • 2012年7月： 进行数据统计，描绘数据曲线图，并对结果进行处理与分析； • 2012年8-9月：进项产品的研制开发； • 2012年10-11月：填写结题表、撰写研究论文和总结报告； • 2012年12月：参加结题答辩和成果推广。

  12. 经费预算 • 药品：2000元用于购买二水合乙酸锌 冰醋酸 甲醇 无水乙醇 丙酮等试剂； • 实验检测：3000元用于用于结构检测、表面组织检测、光电性能检测、内压力等方面的检测 • 玻璃仪器：500元 • 总共预计：5000元

  13. 谢谢大家

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