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研究生:王國裕
研究生(外文):Kuo-YuWang
論文名稱:鉬背電極鍍於可撓式聚亞醯胺基板之可靠度研究
論文名稱(外文):Reliability Studies of Mo Back Contact Deposited on Flexible Polyimide Substrate
指導教授:彭洞清
指導教授(外文):Dung-Ching Perng
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系專班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:53
中文關鍵詞:Mo背電極聚亞醯胺銅銦鎵二硒可撓式基板彎曲可靠度
外文關鍵詞:Mo back contactpolyimide (PI)CuInGaSe2 (CIGS)flexible substratebending reliability
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在可撓式基板上製作薄膜銅銦鎵二硒太陽能電池,可以更廣泛應用於可攜式的電子產品,此外,可撓式太陽能電池也可以使用roll to roll的方式製造以節省成本。本論文研究鉬背電極濺鍍在聚亞醯胺(Polyimide,PI)基板,在兩種不同方向彎曲後之可靠度。
此研究,使用濺鍍系統在PI基板上鍍上鉬金屬薄膜,PI基板則是使用已商業化並有許多銅銦鎵二硒太陽能電池論文發表之Uplilex 125S基板(厚度為125um),試片在鍍上鉬薄膜,然後把基板彎曲並固定在六個不同直徑的標準圓柱(90mm、50mm、30mm、20mm、10mm、5mm)上,量測鉬薄膜平面時(彎曲前)及被彎曲後的電阻變化,彎曲測試並分為拉伸張力(tensile)以及擠壓力(compressive)測試,使用電子顯微鏡觀察鉬薄膜上的裂痕並與鉬薄膜電阻值之變化做比較。
此外,本研究亦評估鍍於PI基板之鉬薄膜在400 oC的退火是否可以增強抗彎曲的能力,研究掺銀或鋁於鉬薄膜其彎曲後之可靠度。

Fabricating CuInGaSe2 (CIGS) solar cell on flexible substrate can be used for portable charging devices and is compatible with low cost roll to roll manufacturing process. The bending reliability of the Mo films deposited on polyimide (PI) substrate is studied in this thesis.
The commercial available PI substrate (Uplilex 125S) was used for this study. Several CIGS solar cells fabricated on Uplilex 125S PI substrate have been published. In this thesis, Mo films were deposited on PI substrate by sputtering. The samples were then attached with wires using silver paste for electrodes. After the wiring, the samples were bended and fixed to six different diameter standard rods (90 mm, 50 mm, 30 mm, 20 mm, 10 mm, and 5 mm) for testing. The resistance changes under tensile or compressive bending stress were measured. Cracked Mo films were examined by scanning electron microscopy (SEM) for correlation to the resistance changes. Whether 400oC annealing can improve bending reliability of the Mo film was also investigated. In addition, reliability of Ag or Al doped Mo films as compare to pure Mo film were studied.

第一章 前言 1
1-1薄膜太陽能電池與可撓式基板發展現況 1
1-2 選擇可撓式基板之考慮因素 4
1-3聚亞醯胺(Polyimide;PI)基本特性 5
1-4實驗動機 6

第二章 實驗準備 8
2-1 使用之設備 8
2-1-1 濺鍍機 8
2-1-2 高溫爐管設備 9
2-1-3 掃描式電子顯微鏡與EDX 10
2-1-4 KEITHLY 2400電源電表 14
2-1-5 彎曲測試標準棒 15
2-2 使用之材料 16
2-2-1 鉬金屬 16
2-2-2 Polyimide PI基板 16
2-2-3 導電銀膠 17

第三章 實驗流程與試片製備 18
3-1 實驗流程 18
3-2 基板準備 19
3-3 鉬金屬鍍膜 20
3-3-1 濺鍍機參數 20
3-3-2 濺鍍流程 20
3-4 鉬薄膜高溫退火 21
3-5 黏接導線與固定 22
3-6 彎曲測試 23
第四章 彎曲測試結果評估 25
4-1 Mo薄膜測試結果 25
4-1-1 Mo薄膜拉伸張力測試結果 25
4-1-2 Mo薄膜擠壓張力測試結果 28
4-2 MoAg薄膜測試結果 31
4-2-1 MoAg薄膜拉伸張力測試結果 31
4-2-2 MoAg薄膜擠壓張力測試結果 34
4-3 Mo/Al合金薄膜測試結果 37
4-3-1 MoAl合金薄膜拉伸張力測試結果 37
4-3-2 MoAl合金薄膜擠壓張力測試結果 40
4-4 Mo MoAl MoAg 高溫退火後測試結果 43
4-4-1 Mo薄膜高溫退火候拉伸張力測試 43
4-4-2 MoAl薄膜高溫退火候拉伸張力測試 45
4-4-3 MoAg薄膜高溫退火候拉伸張力測試 47
第五章 結論 50
參考文獻 51

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