超声波雾化喷涂制备Zn0、Zn0:A I薄膜

摘要:本文主要阐述杭州驰飞超声波设备有限公司采用自制的超声波雾化喷涂设备在玻璃基片上沉积Zn0和Zn0:A I薄膜。并分析沉积温度、Al掺杂浓度对薄膜形貌、透光率、结晶特性的影响。

关键词:Zn0和Zn0:A I薄膜;超声波雾化喷涂设备;雾化喷涂

      透明导电氧化物薄膜作为硅基薄膜太阳电池的电极材料,其质量的高低直接决定了电池性能的优劣。在大规模产业生产过程中,特别是要进一步降低电池成本,透明导电氧化物薄膜要具备三个特性:高导电率、高透光率、高稳定性和低成本。ZnO:AI薄膜相对其他方法很适合高效微晶硅或非晶/微晶叠层电池的透明导电材料常用的制备ZnO:A1薄膜有溅射法和低压化学气相沉积法。但是前者成本高,后者使用的锌源比较危险,且工艺复杂。超声波雾化喷涂法是近几年才发展起来的新技术,该技术工艺简单,成本低,适合大面积生产。本文采用驰飞超声波自制的超声喷雾热解系统制备了ZnO和ZnO:AI薄膜,并通过实验分析过程参数对薄膜性能的影响。

      驰飞超声波利用实验室常见化学药品醋酸锌、三氯化铝、乙酸和去离子水等制备溶液,以浮法超白玻璃为基底,通过分光光度计、SEM和电导率仪进行分析和测试薄膜的结晶特性、透光率、表面形貌、电导率。测试结果表明:采用超声波雾化喷涂方法制备了ZnO和ZnO:Al薄膜。随着沉积温度的升高,薄膜的晶粒长度减小,并逐渐呈椭圆状,且晶粒的致密度增加,同时薄膜的透光率增加并趋于饱和。随着溶液中Al含量的增加,薄膜的透光率降低。当溶液中Al、Zn摩尔浓度比为8%时,薄膜的电导率呈现最大值,但整体上电导率均比较小。

      驰飞超声波用实验展现了超声波雾化喷涂设备制备ZnO和ZnO:Al薄膜工艺简单,并且分析了影响薄膜效果的因素,为客户的实际应用提供了有力的理论依据。

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