福建农林大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ ａ￣ｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） 第４１卷第３期 ２０１２年５月
Ｚｎ１一 Ｍ ０薄膜的溶胶一凝胶法
制备与光学性质分析
张洪，刘银春，阮凯斌，吴义炳
（福建农林大学机电工程学院，福建福州３５０００２）
摘要：以二水合乙酸锌和四水合乙酸镁为主要原料，石英玻璃为基片，采用溶胶一凝胶法结合旋涂工艺制备Ｚｎ 一 Ｍｇ．Ｏ薄 膜（ ＝０，０．１、０．２、０．３）．用ＸＲＤ和分光光度计分别测量薄膜的晶体结构和透射光谱，并对所得谱线进行分析．ＸＲＤ分析表 明，所制备的薄膜仍保持氧化锌的六角纤锌矿结构，未发现形成ＭｓＯ杂相；Ｚｎｏ． Ｍｇｏ．，Ｏ薄膜沿（００２）晶面具有一定的择优 取向，Ｍｇ２ 离子替代ｚｎ“离子进入ＺｎＯ晶格，使晶格常数发生变化；随Ｍｇ２ 离子掺杂浓度的增加，系列样品（００２）晶面衍 射峰半高宽增大，平均晶粒尺寸递减，（ｏｏ２）晶面的晶面间距略微减小．透射光谱分析表明，随掺杂浓度增高，薄膜在可见光 区域内的透光率增大，光学带隙依次增大． 关键词：掺Ｍｇ氧化锌；溶胶一凝胶法；半高宽；光学带隙 中图分类号：０４８４．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－５４７０（２０１２）０３－０３２４－０５
Ｃｒｙｓｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｚｎ卜 Ｍ‰Ｏ ｆｉｌｍ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｏｌ－ｇｅｌ ｍｅｔｈｏｄ
ＺＨＡＮＧ Ｈｏｎｇ，ＬＩＵ Ｙｉｎ・ｅｈｕｎ，ＲＵＡＮ Ｋａｉ—ｂｉｎ，ＷＵ Ｙｉ－ｂｉｎｇ
（ＣｏＬｌｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｆｕｊｉａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）
P型氧化锌薄膜的结构及其制备
摘要:氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带(3.37eV)II-VI族化合物半导体材料，具有较大的激子束缚能(60meV)，具有优良的压电、光电、气敏、压敏等性质的材料，在透明导体、发光元件、太阳能电池窗口材料、光波导器、单色场发射显示器材料、表面声波元件以及低压压敏电阻器等方面具有广泛的用途。ZnO薄膜的制备方法多样，各具优缺点。本文综述了ZnO薄膜的制备及性质特征，并对其发展趋势及前景进行了探讨。
关键词：ZnO薄膜；制备；发展前景
1 ZnO结构
ZnO有三种晶体结构，分别是立方NaCl，闪锌矿和六角纤锌矿构，如图1所示，在常温常压下，ZnO的热稳定相为六方纤锌矿结构[5]，具有六方对称性。纤锌矿ZnO的晶格常数是a=3.2498 Å，C=5.2066 Å。在C轴方向上，Zn原子与02原子的间距为0.196nm，在其他三个方向上为0.198nm。ZnO的结构可简单地描述为由Zn原子面和O原子面沿C轴交替排列而成，其中Zn和O原子为相互四面体配位，从而Zn和0在位置上是等价的。这种排列导致ZnO具有一个Zn极化面和一个O极化面，这种C面的极化分布使得两个面具有不同的性质，导致该结构缺乏对称中心。另外，ZnO的纤锌矿结构相当于0原子构成简单六方密堆积，Zn原子填塞于半数的四面体隙中。
图1 ZnO的晶体结构：（a）立方NaCl结构
（b）闪锌矿结构 （c）六角纤锌矿结构
2 .p型ZnO薄膜的制备方法
2.1分子束外延技术（MBE） 分子束外延(MBE)是一种真空蒸发技术,把原材料通过加热转化为气态,然后在真空中膨胀,再在衬底上凝结,进行外延生长。典型的MBE设备由束源炉、样品台和加热器、控制系统、超高真空系统(包括真空生长室和机械泵、分子泵、离子泵、升华泵等, 真空度可达到1×10- 8 Pa以上)和检测分析系统(高能电子衍射仪、离子溅射枪、俄歇分析仪和四极质谱仪等)组成。
第２６卷第２期 ２０１１年４月 液 晶 与 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ 显示 Ｃｒｙｓｔａｌｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｙｓ Ｖｏ１．２６．Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２０１１
文章编号：１００７—２７８０（２０１１）０２ ０１６１—０４
铝钛共掺杂氧化锌透明导电薄膜的制备与性能研究
郭
（山东理工大学理学院，山东淄博 美霞
２５５０４９，Ｅ－ｍａｉｌ：ｍｅｉｘｉａｇｕｏ＠１２６．ＣＯＦＩＩ）
摘要：用直流磁控溅射法在玻璃衬底上成功制备出了铝钛共掺杂氧化锌（ＴＡＺＯ）透明导电薄膜，研究了溅 射压强对ＴＡＺＯ薄膜的微观结构和光电特性的影响。研究结果表明，所制备的ＴＡＺＯ薄膜为六角纤锌矿结 构的多晶薄膜，且具有ｆ轴择优取向。当溅射压强为７．５ Ｐａ时，薄膜的最小电阻率为３．３４×１０ ｎ・ｃｍ。薄 膜的可见光区平均透过率大于８９ 。溅射压强对薄膜的电阻率和微观结构有显著影响。 关键词：ＴＡＺＯ薄膜；透明导电薄膜；溅射压强；磁控溅射 中图分类号：ＴＮ３０４．２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３７８８／ＹＪＹＸＳ２０１１２６０２．０１６１
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＩ—Ｔｉ Ｃｏ－Ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ Ｆｉｌｍｓ
ＧＵｏ Ｍｅｉ—ｘｉａ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， 幻２５５０４９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ａ１一Ｔｉ ＣＯ—ｄｏｐｅｄ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｐｒｅ—
ｐａｒｅｄ ｂｙ ＩＸ；ｍａｇｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ，ｏｐｔｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ
ＴＡＺＯ ｆｉｌｍｓ ａｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｌｌ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｆｉｌｍｓ ａｒｅ
CIGSnews
我国CIGS薄膜电池产业化现状
(2022-10-1019:25:07)
CIGS电池具有性能稳定、抗辐射能力强，光电转换效率目前是各种薄膜太阳电池之首（优势及特点见表一），接近于目前市场主流产品晶体硅太阳电池转换效率，成本却是其1/3。正是因为其性能优异被国际上称为下一代的廉价太阳电池，无论是在地面阳光发电还是在空间微小卫星动力电源的应用上具有广阔的市场前景。而且，CIGS电池具有与多晶硅太阳能电池接近的效率，具有低成本和高稳定性的优势，并且产业化瓶颈已经突破，在晶体硅太阳能电池原材料短缺的不断加剧和价格的不断上涨背景下，很多公司投入巨资，CIGS产业呈现出蓬勃发展的态势。
中投顾问最新出版的中国CIGS薄膜电池报告显示，目前全球有30多家公司置身于CIGS产业，但真正进入市场开发的公司只有德国的Wuerth（伍尔特）、Surlfulcell，美国的GlobalSolarEnergy，日本的Honda、ShowaSolarShell（见表二）。2006年、2007年世界CIGS电池组件产能分别为17.5MW、60.5MW，在世界光伏市场上占据的份额很小。
我国目前CIGS薄膜电池研发现状
在国内，CIGS薄膜电池的研究是从上个世纪80年代开始起步的，与国际上研究开发的力度和规模相比较，国内对CIGS薄膜太阳能电池的研究几乎微不足道，以自然科学基金和国家863计划为主的基础研究资金投入不足300万元人民币，相关基础研究水平较低，国内目前达到的实验室最高光电转化率仅为8%~9%。 大约在2001年以前国内从事CIGS薄膜太阳能电池研究的单位极少，稍有影响的是天津南开大学光电子所和清华大学机械工程系功能薄膜研究室，之后北京大学重离子实验室、清华大学材料科学与工程系、中国科技大学、内蒙古大学、云南师范大学、地质大学等也开始开展CIS系太阳能电池的研究。由于当时国家投入经费少，电池技术难度大，只有南开大学在天津市自然科学基金与国家科技攻关少量计费资助下维持了下来，在“十五”期间，铜铟硒太阳电池被列入国家863重点课题，使这种电池在我国有了长足发展。目前南开大学现以建设0.3MW中试线，并制备出30cm某30cm效率为7%的集成组件样品。2022年2月，山东孚日光伏科技有限公司宣布与德国的Johanna合作，独家引进了中国首条CIGSSe（铜铟镓硫硒化合物）商业化生产线。
