直流磁控溅射法制备新型窄带隙光伏材料β-FeSi_2研究

【摘要】：本实验采用室温对靶直流磁控溅射Fe-Si组合靶的方法,并经过后续气氛退火,在单晶Si(100)上生长β-FeSi_2薄膜。主要研究了退火时间、升温速率和退火温度等因素对材料结构和电学特性的影响,结果表明:退火温度和时间的控制是获得单一相β-FeSi_2薄膜的关键因素,升温速率在一定程度上可以调控薄膜电学特性。本实验得到的P型β-FeSi_2薄膜的载流子浓度5.75×10~(16)cm~(-3),空穴迁移率168cm~2/Vs,禁带宽度0.879eV,吸收系数在光子能量1.0eV时达到了1.42×10~5cm~(-1)。基于以上优异的光电性能,该β-FeSi_2薄膜可望用作太阳电池的吸收层。 【作者单位】：南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电信息技术科学教育部重点实验室,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室
【关键词】：β-FeSi_薄膜 直流磁控溅射 Fe-Si组合靶 太阳电池
【基金】：天津市应用基础研究计划项目(07JCYBJC04000) 国家重点基础研究发展计划项目(200028202和200028203) 国家科技计划配套项目(07QTPTJC29500)的资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： .引言光伏发电是一种安全可靠、完全零排放、清洁可再生的绿色能源，太阳电池，尤其是薄膜太阳电池的研制和应用一直是近几十年来有关人士研究的热点。为了进一步提高电池效率、降低电池成本和减少环境污染，廉价、无毒的新型太阳电池材料和新结构太阳电池的研制已经成为人们

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