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研究生:陳立翔
研究生(外文):Li-Siang Chen
論文名稱:AZO/n-Si異質接面太陽能電池之研究
論文名稱(外文):The Study of AZO/n-Si Heterojunction Solar Cells
指導教授:蔡有仁王納富
指導教授(外文):Yu-Zen TsaiNa-Fu Wang
口試委員:洪茂峰吳忠義周德威
口試委員(外文):Mau-Phon HoungChung-Yi WuDei-Wei Cho
口試日期:2015-06-29
學位類別:碩士
校院名稱:正修科技大學
系所名稱:電子工程研究所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:AZO
外文關鍵詞:AZO
相關次數:
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本論文利用射頻磁控濺鍍法沉積氧化鋅摻鋁(ZnO:Al,AZO)於玻璃與N型矽基板上,首先研究不同溫度RT到250℃對AZO薄膜的光電特性影響。其結果顯示製程溫度250℃薄膜最低之電阻率(1.917x10-3 Ω-cm)、高的遷移率(9.27 cm2/vs)和最高載子濃度(3.51x1020 cm-3)和在可見光區(400-800nm)的透光率約為80%以上。但製作成太陽能電池卻不是250℃擁有比較高的電池效率,推測在升溫製程時造成過厚的氧化層(SiOX)導致電池效率下降,因為二氧化矽(SiOX)會隨溫度成長。所以思考一個實驗方法來抑制二氧化矽的成長,首先長一層薄的AZO薄膜直接在濺鍍機裡做一個真空退火的動作,目的在於讓這層薄的AZO薄膜更緻密,來抑制二氧化矽的成長達到鈍化的作用。從實驗結果得知,此方法有提升電池之效率作用,電池效率由6%提升至8%。
In this study, Al doped zinc oxide (AZO) films have been prepared by direct current (DC) magnetron sputtering technique with various substrate temperature in the range of RT ,100℃ ,150℃ ,200℃ ,250℃ on glass and N-Si substrates. The temperature of substrate at 250℃ exhibited the lowest electrical resistivity of 1.92×10-3 Ω-cm, carrier mobility of 9.27 cm2/Vs, highest carrier concentration of 3.51x1020 cm-3, and visible range (400-800 nm) transmittance about 80%. However the cell fabricated at 250℃ didn’t show the highest efficiency. Speculation the temperature made thick oxide layer (SiOx) leads to decreased efficiency, because the silicon dioxide increases the growth rate increases with temperature. Grown AZO thin film vacuum annealing in the sputter to passivation for interface states, indeed improve the efficiency effect 6% to8%.
目錄
中文摘要
Abstract
誌謝
目錄
第一章 前言
1-1研究動機
1-2研究目的
1-3論文架構
第二章 基礎理論
2-1氧化鋅之簡介
2-2電漿理論
2-3濺鍍原理
2-3.2偏壓濺鍍
2-3.3磁控濺鍍
2-3.4射頻濺鍍
2-4薄膜沉積原理
2-5太陽能電池基本理論
2-5.1光伏效應
2-5.2太陽光譜介紹
2-5.3太陽能電池等效電路圖
2-5.4元件效率損失因子
第三章 實驗方法
3-1實驗步驟
3-1.1基板清洗步驟
3-1.2薄膜沉積步驟
3-2薄膜量測分析
3-2.1霍爾效應量測(Hall effect measurement)
3-2.2場發射型掃描式電子顯微鏡(FE-SEM)分析
3-2.3 X光繞射(X-Ray Diffraction, XRD)分析
3-2.3紫外光-可見光光譜儀(UV-VIS)分析
3-3.4太陽光源模擬器電流-電壓(I-V)量測
第四章 結果與討論
4-1基板溫度對AZO薄膜與太陽能電池之影響
4-1.1 基板溫度對AZO薄膜特性的影響
4-1.2 基板溫度對AZO/n-Si太陽能電池特性的影響
4-2 改善AZO薄膜太陽能電池
4-2.1退火溫度對薄層AZO特性的影響
4-2.2對薄層AZO退火對AZO/n-Si太陽能電池特性的影
第五章 結論
參考文獻
[1] X. Jiang, F.L Wong, M.K. Fung, S.T. Lee, Appl. Phys. Lett.83 (2003) 1875.
[2] Z.A. Ansari, R.N. Karekar, R.C. Aiyer, Thin Solid Films 305 (1997) 330.
[3] O. Kluth, B. Rech, L. Houbena, S. Wieder, G. Schope, C. Benking, H. Wanger, A. Loffl, H.W. Schock, Thin Solid Films 351 (1999) 247.
[4] M.A. Martinez, J. Herrero, M.T. Gutierrez, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 45 (1997) 75.
[5] H. Kim, A. Pique, J.s Horwitz, H. Murata, Z.H. Kafafi, C.M. Gilmore and D.B. Chrisey, Thin Solid Films 377 (2000) 798.
[6] M.D. McCluskey_, S.J. Jokela Sources of n-type conductivity in ZnO Physica B 401 (2007) 355
[7] Weifeng Yang, Zhuguang Liu, Dong-Liang Peng, Feng Zhang, Huolin Huang, Yannan Xie, Zhengyun Wu, Room-temperature deposition of transparent conducting Al-doped ZnO films by RF magnetron sputtering method Applied Surface Science 255 (2009) 5669-5673.
[8] H.S. Yoon, K.S. Lee, T.S. Lee, B. Cheong, D.K. Choi, D.H. Kim, W.M. Kim , Solar Energy Materials & Solar Cells Solar Energy Materials & Solar Cells 92 (2008) 1366
[9] Feng-Hao Hsu, Na-Fu Wang, Yu-Zen Tsai, Mau-Phon Houng, A novel Al and Y codoped ZnO/n-Si heterojunction solar cells fabricated by pulsed laser deposition Solar Energy 86 (2012) 31460.
[10] Saliha Ilican, Yasemin Caglar, Mujdat Caglar, Fahrettin Yakuphanoglu, Structural, optical and electrical properties of F-doped ZnO nanorod semiconductor thin films deposited by sol–gel process Applied Surface Science 255 (2008) 2353.
[11] R.J. Hong, X. Jiang, B. Szyszka, V. Sittinger, A. Pflug, Studies on ZnO:Al thin films deposited by in-line reactive mid – frequency magnetron sputtering Applied Surface Science 207 (2003) 341.
[12] En-Gang Fu, Da-Ming Zhuang, Gong Zhang, Zhao ming, Wei-Fang Yang, Jia-Jun Liu, Properties of transparent conductive ZnO:Al thin films prepared by magnetron sputtering Microelectronics Journal 35 (2004) 383.
[13] Wilson W. Wenas, Syarif Riyadi, Carrier transport in high-efficiency ZnO/SiO2/Si solar cells Solar Energy Materials & Solar Cells 90 (2006) 3261.
[14] X. Li, Y. Yan, T. A. Dessert, C. Dehart, C.L. Peekins, D. Young, and T. J. Coutts, Electorchemical and Solid-State Letters 6 (2003) 56.
[15] Jun-ichi Oda, Jun-ichi Nomoto, Toshihior Miyata, Tadatsugu Minami, Thin Solid Films 518 (2010) 2984.
[16] Minhong Jiang, Xinyu Liu, Appl. Surf. Sci. 255 (2008) 3175.
[17] Z. H. Li, Y. P. Ke, D. Y. Ren, Trans. Nonferrous Met. Soc. China 18 (2008) 366.
[18] Z. Q. Xu, H. Deng, Y. Li, H. Cheng, Master. Sci. Semicond. Process. 9 (2006) 366.
[19] B. G.Choi, I. H. Kim, D. H. Kim, K. S. Lee, T. S. Lee, B. Cheong, Y. J. Baik, W. M. Kim, J. Eur. Cream. Soc. 25 (2005) 2161.
[20] X. B. Zhang, Z. L. Pei, J. Gong, C.Sun, J. Appl. Phys. 101 (2007) 014910.
[21] U. Ozgur, Y. I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S. J. Cho, and H. Morkocd, J. Appl. Phy. 98 (2005) 041301
[22] D. G. Baik , S. M. Cho, Thin Solid films. 354 (1999) 227.Brain Campman, “Plasma”, Glow Discharge Process, (John Wiley & Sons, NewYork, U. S. A, 1980) , Chap.3.
[23] K. C. Park, D. Y. Ma, K. H. Kim, Thin Solid Films 305 (1997) 201.
[24] G. Fang, D. Li, B. L. Yao, Vacuum 68 (2003) 63.
[25] X. Yu, J. Ma, F. Ji, Y. Wana, X. Zhang, C. Cheng, H. Ma, Appl. Surf. Sci. 239 (2005) 222.
[26] Brain campman, plasma, Glow Discharge Process, (John Wiley & Sons, New York, U. S. A, 1980) , Chap. 3.
[27] M. A. Nicolet Diffusion Barriers in Thin Films, Thin Solid Films, 52 (1978) 415.
[28] J. R. Roth, Industrial plasma engineering – Volumel :Principles Institute of Physics, Publishing in London (1995).
[29] J. A. Thornton, J. Vac. Sci. Technol. 11(1974) 666.
[30] 黃惠良、曾百亨,“太陽能電池”,五南圖書出版,2008年。
[31] 王藜樺,串接式太陽能電池模擬研究,國立清華大學光電工程
研究所碩士論文,2008年。
[32] 林螢光,“光電子學-原理、元件與應用”,全華出版社2008。
[33] H.J. Moller, Semiconductor for Solar Cells, Artech House, Boston, 1993.
[34] 黃家華、楊鈞凱,“太陽能電池之效率量測系統與元件表現參數之分析”,國立東華大學碩士論文,2005年。
[35] J. Szlufcik, IEEE. 85, No. 5, 1997, 711–715.
[36] Pallab et al. Bhattacharya, Semiconductor Optoelectronic Devices, 2nd edition, prentice Hall, 1997.
[37] 陳頤承、郭昭顯、陳俊亨,“太陽能電池量測技術”,《工業材料雜誌》,258 期,2008年。
[38] P.S. Nayar, Appl. Phys. Lett. 39 (1981) 105.
[39] 廖士霆,“矽晶太陽能電池製作與特性分析”,國立清華大學材料科學與工程學系碩士論文,2009年。
[40] E. Fortunato, P. Barquinha, A. Pimentel, A. Goncalves, A. Marques, L. Pereira, R. Martins, Thin Solid Films 487 (2005) 205.
[41] M. C. Scharberz, D. Muhlabacher, M. Koppe, P. Denk, C. Waldauf, C. J. Brabec, A. J. Heeger, Adv. Mater. 18 (2006) 789.
[42] C. J. Brabec, S. E. Shaheen, C. Winder, N. S. Sariciftci, Appl. Phys. Lett. 84 (2002) 1288.
[43] L. S. Hung, C. W. Tang, M. G. Mason, Appl. Phys. Lett. 78 (2001) 544.
[44] S. E. Shaheen, G. E. Jabbour, M. M. Morrell, Y. Kawable, B. Kippelen, N. Peyghambarian, J. Appl. Phys. 84 (1998) 2324.
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