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非晶硅太阳电池窗口层材料掺硼非晶金刚石的研究

朱嘉琦 , 卢佳 , 田桂 , 檀满林 , 耿达

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01064

以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜, 获得性能优良的宽带隙p型半导体材料, 再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅太阳电池的本征层和n型层, 最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅太阳电池. 利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙, 并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数, 再分析电池的光谱响应特性. 实验表明, 掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比p型非晶硅更宽, 以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层, 能够改善电池的光谱响应特征, 并提高转化效率达10%以上.

关键词: 非晶金刚石薄膜 , amorphous silicon solar cells , doping , conversion efficiency

非晶硅太阳电池窗口层材料掺硼非晶金刚石的研究

朱嘉琦 , 卢佳 , 田桂 , 檀满林 , 耿达

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.05.040

以固态掺杂方式利用过滤阴极真空电弧技术制备掺硼非晶金刚石薄膜,获得性能优良的宽带隙p型半导体材料,再利用等离子增强化学气相沉积技术制备p-i-n结构非晶硅人阳电池的本征层和n型层,最终制成以掺硼非晶金刚石薄膜为窗口层的非晶硅人阳电池.利用Lambda950紫外-可见光分光光度计表征薄膜的光学带隙,并测试电池开路电压、短路电流、填充因子以及转化效率等参数,再分析电池的光谱响应特性.实验表明,掺硼非晶金刚石薄膜的光学带隙(～2.0eV)比P型非晶硅更宽,以掺硼非晶金刚石薄膜用作非晶硅太阳电池的窗口层,能够改善电池的光谱响应特征,并提高转化效率达10%以上.

关键词: 非晶金刚石薄膜 , 非晶硅太阳电池 , p型掺杂 , 转化效率

非晶金刚石薄膜的sp3键成分的XPS谱研究

魏爱香 , 陈弟虎 , 周有国

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2003.02.019

把非晶金刚石薄膜的XPS C1s谱分解为中心在284.4±0.1eV 和285.2±0.1eV的两个高斯特征峰,分别对应于碳薄膜中的sp2C和sp3C.用这两个高斯特征峰的面积除以C1s谱的总面积,得出非晶金刚石薄膜中sp2C和sp3C的比例.用上述方法对sp3C比例不同的一组样品进行了分析计算,并与先前用紫外-可见光吸收光谱和拉曼光谱对同一组样品分析得出的结果进行了比较,结果表明:用XPS谱能简便而有效地定量确定非晶金刚石薄膜中sp2C和sp3C的比例,且这种方法适用于所有功能碳薄膜.

关键词: 非晶金刚石薄膜 , X射线光电子能谱 , sp3 C比例

非晶金刚石薄膜的拉曼光谱研究

陈弟虎 , 魏爱香 , 周友国 , 范家海 , 杨增红 , 彭少麒

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.01.032

碳离子的能量是影响非晶金刚石薄膜结构和性质最关键的工艺参数. 采用磁过滤真空溅射离子技术,研究不同衬底偏压V b(即不同碳离子能量)下制备的非晶金刚石薄膜的拉曼光谱和表面形貌. 结果表明: -50V V b-10V时,样品表面均匀、光滑,拉曼谱是对称且很宽的散射带;V b>-10V 或V b<-50V时,已有晶团出现,表面粗糙度明显增加,拉曼谱明显地分裂为1580cm-1的G带和1350cm-1的D带.

关键词: 非晶金刚石薄膜 , 拉曼光谱 , 表面形貌

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