納米氧化鋅減反射薄膜的研究.pdf

1、納米氧化鋅由于其較大的直接寬帶隙、優(yōu)良的壓電性和熱電性，使其廣泛應用于室溫紫外發(fā)光、激光材料和光電子器件。在太陽能電池領域，氧化鋅因其透明導電性質(zhì)可以作為透明導電電極，取代傳統(tǒng)金屬電極，以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。同時，氧化鋅易于制備成各種納米結構，有可能用作超低反射率的減反射膜來提高太陽能電池對可見光的吸收。本論文從理論與實驗兩個方面對納米結構氧化鋅減反射薄膜進行了研究。
　　 論文首先采用基于嚴格耦合波分析技術的計算機模

2、擬方法，研究了氧化鋅納米柱狀薄膜對入射光的減反射效果。在理想情況下（柱高為800nm，柱直徑為120nm，薄膜重復周期為240nm，入射光線與薄膜法線夾角為30°），模擬結果在紫外280nm～320nm波段反射率較高，在320nm～1200nm波段反射率保持在1.5％左右。
　　 采用氣相傳輸法、粉末燒結法和水熱法分別制備了氧化鋅納米柱狀薄膜，對其薄膜形貌進行了表征，并對反射率進行了測試。氣相傳輸法生長的氧化鋅棒垂直于襯底，呈較

3、明顯的柱狀結構，薄膜反射率在太陽能電池需要的400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為3％左右；粉末燒結生長的氧化鋅棒取向雜亂，呈現(xiàn)明顯的六邊形柱狀結構，反射率在400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為3.5％左右；水熱法生長的氧化鋅棒垂直于襯底，六邊形柱狀結構明顯，反射率在400nm～1000nm波段范圍內(nèi)平均為1.4％左右。三種工藝制備薄膜反射率都在紫外波段較高，在可見光波段和近紅外波段的反射率較低，與模擬計算結果相符。這些初步的研究