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1、万方数据分类号：O484密级：UDC：620编号：201120181025河北工业大学硕士学位论文ITO薄膜的制备与研究及其在HIT太阳电池上的应用论文作者：温迪学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：材料物理与化学指导教师：张雯职称：副研究员万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsPhysicsandChemistrySTUDYONPREPARATIONANDPROPERTIESOFITOTHINFILMSANDITSAPPLICATIONINHITSOLARCELL
2、SbyWenDiSupervisor:Prof.ZhangWenMarch2014万方数据万方数据摘要本文采用中频脉冲磁控溅射工艺(Mid-FrequencyPulsedMagnetronSputtering)，选用纯度99.999%的氧化铟锡陶瓷靶，在玻璃衬底上制备ITO薄膜，研究了工艺参数对ITO薄膜性能的影响，并利用反射式薄膜厚度测试系统、X射线衍射分析、表面形貌分析、标准四探针测试仪及太阳能电池光谱性能测试系统，对所制备的薄膜的膜厚、晶体结构、表面形貌及光电性能进行了测试，此外，还将最佳工艺参数条件下制备的ITO薄膜应用于HIT太阳电池，主要成果如下：1、采用中频脉冲磁控溅射法，在不同
3、的工艺参数条件下制备ITO薄膜，研究了衬底温度、溅射气压、溅射功率、氧氩比(O2/Ar)等一系列沉积工艺参数对ITO薄膜晶体结构、表面形貌、膜厚、沉积速率及光电性能的影响，掌握了ITO薄膜各项性能随工艺参数变化的一般规律。2、通过大量实验和分析，确定了制备ITO薄膜的最佳工艺参数：衬底温度为350℃，溅射功率为120W，溅射气压为1.5mtorr，氧氩比为0.4:40，溅射时间为45min。该条件下制备的薄膜光电性能较好。3、将优化后的ITO薄膜应用于HIT太阳电池，得到开路电压为0.56V，短路电-2流密度Jsc为36.28mA·cm，填充因子FF为0.693，转化效率为14.04%的电池。
4、薄膜优化后，电池的短路电流密度、填充因子FF和电池效率η较优化前均有较大程度的提高，证明了ITO薄膜的性能对于HIT太阳电池的性能具有重要影响。关键字：中频脉冲磁控溅射，ITO薄膜，透明前电极，HIT太阳电池I万方数据ABSTRACTInthisthesis,theindiumtinoxideceramictargetwiththepurityof99.999%waschosenassputteringtarget,onthiscondition,ITOthinfilmsweredepositedonglasssubstratesbyMid-FrequencyPulsedMagnetronSpu
5、ttering.TheeffectsofprocessparametersonthepropertiesofITOthinfilmswereinvestigated,meanwhile,thespectroscopicreflectometerfilmthicknessmeasurementsystem,XRD,SEM,Four-probeandsolarcells’spectralperformancetestsystemwereappliedtoshowthethickness,crystalstructure,surfacemorphologyandphotoelectricproper
6、tiesofITOthinfilmsdepositedinexperiments.Besides,optimizedITOthinfilmswereappliedtoHITsolarcells.Severalimportantachievementshavebeencarriedoutasfollows：1.ITOthinfilmsweredepositedatdifferentprocessparametersbyMid-FrequencyPulsedMagnetronSputtering,andtheinfluencesofsubstratetemperature,sputteringpre
7、ssure,sputteringpower,proportionofoxygenandargongasonthefilms’crystalstructure,surfacemorphology,thickness,depositionrateandphotoelectricpropertieswerestudied,atthesametime,thegeneralrulesofthechangeo
