研究目的
研究沉积后氢退火对ZnS薄膜物理性能的影响,探讨其作为太阳能电池中无镉缓冲层的潜在应用。
研究成果
氢退火显著改善了ZnS薄膜的物理性能,使其适合作为太阳能电池中的缓冲层。最佳条件是在氢气流量为150.0标准立方厘米/分钟(sccm)时,该条件提高了结晶度、光学透射率并减少了缺陷。
研究不足
该研究仅限于固定退火温度下氢气流速对硫化锌薄膜的影响。氢在硫化锌薄膜中的作用尚未完全明确,表明需要进一步研究。
1:实验设计与方法选择:
采用电子束蒸发技术在玻璃和ITO衬底上沉积ZnS薄膜。沉积后,将薄膜置于不同流速(50.0–150.0 sccm)的氢气环境中,在200°C下退火。
2:0–0 sccm)的氢气环境中,在200°C下退火。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用高纯度ZnS粉末(99.99%)作为源材料。通过XRD、AFM、紫外-可见分光光度计、I-V测试和PL光谱对薄膜进行表征。
3:99%)作为源材料。通过XRD、AFM、紫外-可见分光光度计、I-V测试和PL光谱对薄膜进行表征。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:用于沉积的真空镀膜机-300(HHV)、用于退火的石英管炉、XRD(Ultima-IV,Rigaku)、AFM(NT-MDT)、紫外-可见分光光度计(Lambda-750,Perkin Elmer)、源表(Agilent,B2901A)、荧光分光光度计(JASCO,FP-8300)。
4:实验步骤与操作流程:
在高真空中沉积薄膜,在氢气中退火,并对其结构、电学、光学和形貌特性进行表征。
5:数据分析方法:
通过XRD数据分析结晶度和相变,AFM分析表面粗糙度,UV-Vis分析光学特性,I-V分析电学特性,PL分析缺陷。
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X-ray diffraction
Ultima-IV
Rigaku
Determination of crystal structures, phases, and structural parameters
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UV-Vis. Spectrophotometer
Lambda-750
Perkin Elmer
Measurement of absorbance and transmittance