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研究生:高樞宇
研究生(外文):Shu-Yu Gao
論文名稱:應用在CIGS太陽能電池的Mo金屬研究
論文名稱(外文):Effect of Mo Deposition Conditions on Various Substrates for CIGS Solar Cells Applications
指導教授:許能傑
指導教授(外文):Neng-Jye Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:中華技術學院
系所名稱:電子工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:直流濺鍍太陽能不鏽鋼
外文關鍵詞:MolybdenumSputterStainless steel
相關次數:
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鉬 (Mo,Molybdenum)金屬薄膜具有高度的光學反射性質、低電阻以及高壓縮應力,且鉬金屬薄膜與CuInSe2 薄膜具有良好之歐姆接觸特性,在製作CIGS太陽能電池是不可缺的一個電極材料,在本研究中利用DC SPUTTER 方式,控制其生長環境來進行Mo 金屬鍍膜,在不同基材(不鏽鋼、Al2O3、SiO2、退火過的不鏽鋼等),並利用SEM、AFM、XRD等對不同的鍍膜來進行分析,在測量後發現,沉積Mo 在上述基材中以Mo濺鍍在SiO2 /不鏽鋼上濺鍍功率100W基座溫度200°C為最佳,但在高溫製作時Al2O3 比SiO2 更能改善Mo 裂縫情形,本實驗最佳參數為基板溫度200°C 濺鍍功率100W。
Molybdenum metal (Mo, Molybdenum) with a high degree of optical reflectivity , low resistance and high compressive stress, and good ohmic contact withCuInSe2 is an indispensable back electrode material for CIGS solar cells. In this study, DC SPUTTER is used to deposite Mo metal thin films on various substrates such as stainless steel, Al2O3, SiO2, etc,.After deposition, SEM, AFM, and XRD are used to analyze the deposition results. From the measurements, the Mo deposition on SiO2/ stainless steel substrates shows the best film quality. In this study, the optimum parameters for depositing Mo metal thin films on SiO2 substrate is as following : substrate temperature 200 ° C, sputtering power 100W.
目次
誌謝…………………………………………………………………………………Ⅰ
摘要…………………………………………………………………………………Ⅱ
ABSTRACT……………………………………………………………………………Ⅲ
目次…………………………………………………………………………………Ⅳ
表目錄………………………………………………………………………………Ⅶ
圖目錄………………………………………………………………………………Ⅷ
第一章 緒論 1
第一節 研究動機 1
第二節 太陽能原理與運作 3
第三節太陽能電池種類應用 4
壹、晶矽薄膜太陽能電池 4
貳、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池 5
參、碲化鎘(CdTe)太陽能薄膜電池 6
第四節 鉬(Mo)金屬電極研究動機 6
第二章 實驗原理與目的 8
第一節 銅銦鎵硒(CIGS)介紹 8
第二節 鉬金屬(Mo)的介紹 11
第三節 基板材料介紹 11
第四節 SPUTTER 濺鍍機原理分析 12
第五節 平均自由路徑 [7] 16
第六節 離子轟擊 16
第七節 輝光放電[9] 18
第八節 濺鍍原理[5] 21
第九節 濺鍍系統 21
壹:二極直流濺鍍機(DC Sputter)原理[11、12] 22
貳、射頻濺鍍機(RF Sputter)原理 26
第十節 薄膜沉積原理 29
第三章 製程步驟與量測原理 33
第一節 Mo沉積參數研究 33
壹、沉積時間研究 33
貳、濺鍍距離 33
參、基板溫度 34
肆、濺鍍工作壓力 34
伍、濺鍍功率[23] 34
第二節 實驗材料整理 35
壹、實驗材料規格 35
貳、基板清洗流程 35
第三節 濺鍍機(sputter)系統結構與操作步驟 36
壹、濺鍍機系統結構 36
貳、濺鍍機操作步驟 ,如圖3-1 37
第四節 量測系統與簡易原理介紹 40
壹、霍爾量測[25、26、27、28、13] 40
貳、 X光繞射分析(XRD) 42
第四章 實驗結果與分析 43
第一節SEM測量 45
壹 基板溫度對於不同基板的效應 45
貳 濺鍍功率對於不同基板的效應 50
第二節AFM的量測 55
第三節XRD量測 59
第四節霍爾量測 60
第五節雷射切割Mo金屬薄膜 61
第六節電流-電壓(I-V)特性曲線分析與結果 65
第五章 結論 66
參考文獻 69
作者簡介 70
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