导读:本文包含了界面钝化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:氢等离子体处理,氢化非晶硅,晶体硅界面钝化,后退火处理,钝化机理
界面钝化论文文献综述
王楠,钟奇,周玉琴[1]（2019）在《基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究》一文中研究指出薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有叁类工艺可显着改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后)。该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显着改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年10期）
李晓果,张欣,施则骄,张海娟,朱成军[2]（2019）在《n-i-p结构钙钛矿太阳能电池界面钝化的研究进展》一文中研究指出近年来有机-无机杂化钙钛矿材料因其吸收系数高、成本低廉、制备工艺简单等优点吸引了大批科研人员进行研究,目前在实验室制备的电池能量转换效率已经超过23%.钙钛矿太阳能电池一般采用溶液法逐层制备,在此过程中由于退火温度、结晶速率等因素的影响,钙钛矿内部以及界面会产生大量的缺陷,这些缺陷会增加载流子复合概率,降低载流子寿命,严重影响钙钛矿太阳能电池的性能.因此研究和理解钙钛矿的缺陷对制备高效钙钛矿太阳能电池至关重要.本文讨论了在正式结构中,钙钛矿太阳能电池缺陷的产生以及缺陷对钙钛矿太阳能电池的影响,分析了不同材料钝化电子传输层/钙钛矿层界面以及钙钛矿层/空穴传输层界面缺陷的机理,对比了不同钝化材料对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响,总结了界面钝化材料在钙钛矿太阳能电池中的作用.最后指出了钙钛矿太阳能电池钝化缺陷的研究趋势和发展方向.(本文来源于《物理学报》期刊2019年15期）
王楠,梁芮,周玉琴[3]（2019）在《基于沉积温度优化和后退火工艺改善a-Si∶H/c-Si界面钝化质量的研究》一文中研究指出a-Si∶H薄膜作为钝化层,在提高硅异质结太阳能电池效率方面发挥关键作用,工业化生产中通常采用PECVD法制备制备a-Si∶H薄膜。在本文中,首先对关键工艺参数如沉积温度进行了优化,并在160℃下获得了最佳的钝化效果。接着,通过傅里叶变换红外光谱法对a-Si∶H薄膜的微结构进行表征,以探索其钝化机理:低温下制备的a-Si∶H薄膜氢浓度高并有微空洞,从而影响钝化效果;高温下制备的a-Si∶H薄膜消除了微空洞而明显改善钝化质量。但是,过高的沉积温度又会导致a-Si∶H薄膜中微空位的产生从而影响钝化效果。此外,对比了两种典型后退火工艺对钝化效果的影响:一种是基于200℃退火10 min,一种是基于450℃退火30 s,并对相关钝化机理进行了研究。结果表明,第二种退火方式明显改善样品的钝化效果,主要原因是该退火消除了低温沉积样品中的微空洞和高温沉积样品中的微空位。最后,通过透射电镜研究了退火后的a-Si∶H/c-Si界面微结构,并未观察到影响钝化效果的外延生长。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年07期）
朱轩民,张静,马雪丽,李晓婷,闫江[4]（2019）在《NH_3等离子体钝化对Al_2O_3/SiGe界面的影响》一文中研究指出研究了不同条件的非原位NH_3等离子体钝化对Al_2O_3/SiGe/Si结构界面组分的影响。在p型Si(100)衬底上外延一层30 nm厚的应变Si_(0.7)Ge_(0.3),采用双层Al_2O_3结构,第一层1 nm厚的Al_2O_3薄膜为保护层,之后使用非原位NH_3等离子体分别在300和400℃下对Al_2O_3/SiGe界面进行不同时间和功率的钝化处理,形成硅氮化物(SiN_xO_y)和锗氮化物(GeN_xO_y)的界面层。通过X射线光电子能谱(XPS)分析表面的物质成分,结果表明NH_3等离子体钝化在界面处存在选择性氮化,更倾向于与Si结合从而抑制Ge形成高价态,这种选择性会随着时间的增加、功率的增高和温度的升高变得更加明显。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年06期）
李海鸥,李玺,李跃,刘英博,孙堂友[5]（2019）在《钝化处理对Al_2O_3/InP MOS电容界面特性的影响》一文中研究指出制备了Al/Al_2O_3/InP金属氧化物半导体(MOS)电容,分别采用氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺处理InP表面。研究了在150、200和300 K温度下样品的界面特性和漏电特性。实验结果表明,硫钝化工艺能够有效地降低快界面态,在150 K下测试得到最小界面态密度为1.6×10~(10) cm~(-2)·eV~(-1)。与硫钝化工艺对比,随测试温度升高,氮等离子体钝化工艺可以有效减少边界陷阱,边界陷阱密度从1.1×10~(12) cm~(-2)·V~(-1)降低至5.9×10~(11) cm~(-2)·V~(-1),同时减少了陷阱辅助隧穿电流。氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺分别在降低边界陷阱和快界面态方面有一定优势,为改善器件界面的可靠性提供了依据。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年06期）
郝玉英,李仕奇,张帆,丁赛赛,贺越[6]（2019）在《钙钛矿太阳电池的界面钝化及低成本空穴传输材料的设计制备》一文中研究指出有机-无机金属卤化物钙钛矿材料因其高的光吸收系数、合适的禁带宽度、优良的双极性传输特性以及简单的制备工艺等优势,近年来得到了广泛研究。自2009年钙钛矿太阳电池被首次报道以来,发展非常迅速,目前最高认证效率已达了23.7%,展现了其广阔的应用前景。但是该类电池仍然面临着许多挑战,如大面积钙钛矿薄膜的可控制、界面缺陷的有效钝化技术、电池的稳定性问题,以及空穴传输材料制备工艺复杂、价格昂贵的问题等。本文围绕界面缺陷钝化和低成本空穴传输材料的研发开展了一系列的工作。在界面缺陷钝化方面,提出利用DBP发光有机小分子材料引入钙钛矿与PCBM电子传输层界面,钝化了钙钛矿界面缺陷,调控了界面能级结构,提高了电子传输与收集,并利用DBP和钙钛矿之间存在F?rster能量转移提高了MAPbI3层在近红外区域的光吸收,因而提高了电池的光电转化效率,而且利用有机材料的疏水性及界面钝化效应有效提高了电池的稳定性。在低成本空穴传输材料的研发方面,合成了一类制备方法简单,成本低廉,具有良好的空穴迁移率和电导率以及良好疏水性的小分子空穴传输材料,无需使用任何添加剂或掺杂剂,应用于碳电极钙钛矿太阳能电池中。电池电池表现了良好的稳定性,在大气条件下、黑暗环境、35%的湿度、未封装的电池储存30天,效率仍能保持初始效率的90%以上。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
游经碧[7]（2019）在《基于表界面钝化的高效钙钛矿太阳能电池》一文中研究指出半导体材料表面及其器件的界面往往富集缺陷,会捕获载流子并使其复合,损害器件性能。因此,探索行之有效的表界面缺陷钝化方法,一直是半导体光电器件研究的核心。本报告将介绍我们在钙钛矿晶界及表面钝化等方面的工作。基于此,我们先后获得了转换效率为23.3%和23.7%钙钛矿太阳能电池。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25）
马国梁[8]（2019）在《硅纳米线太阳能电池的制备及其界面钝化机理研究》一文中研究指出目前环境问题日益突出,发展新能源已经刻不容缓;而在所有的新能源中,太阳能电池具有清洁型和可再生性等特点备受人们青睐。硅纳米线太阳能电池由于它反射率低,材料来源丰富,易于大面积制备等特点,近几年处于太阳能电池方面的科研前列。本文针对硅纳米线电池开路电压低于传统块体晶硅电池和硅纳米线电池背场复合严重等问题,提出使用具有良好透过率、高功函数特性和空穴选择传输性的透明过渡金属氧化物薄膜,作为硅纳米线电池分离传输光生载流子的手段和钝化硅纳米线电池背场方法。本文主要进行了以下两方面的工作:(1)基于透明过渡金属氧化物(TMO)薄膜(V_2O_5、MoO_3、WO_3和TiO_2)制备出了叁种n型异质结硅纳米线(SiNWs)太阳能电池。电池的结构为ITO/TMO/nSiNWs/TiO_2/Al异质结结构。其中V_2O_5、MoO_3、WO_3作为空穴传输层,TiO_2作为电子传输层。我们以V_2O_5异质结硅纳米线电池为主,研究了具有不同长度的异质结硅纳米线电池的性能,V_2O_5薄膜组分与形膜质量,异质结缺陷。并成功制备出了1.45mm长具有12.7%的功率转换效率的异质结硅纳米线电池。这是因为硅纳米线阵列具有优异的光捕获效果,而V_2O_5层和TiO_2层具有载流子选择传输性能,再加上V_2O_5和n-Si界面存在较大的内建电场(我们通过C-V特性测试得到0.75V的内建电场),这意味着可以制备出具有较大开路电压的硅纳米线太阳能电池。而电池的效率损失主要来自硅纳米线表面未钝化的缺陷复合,我们相信解决了这个问题可以提高电池效率进一步实现光伏产业的应用。(2)利用透明过渡金属氧化物薄膜(V_2O_5、MoO_3和WO_3)来钝化传统铝背硅纳米线电池的硅与铝背电极界面,成功钝化制备出叁种硅纳米线(Si NW)太阳能电池。叁种电池的结构为ITO/N~+/P-SiNWs/TMO/Ni/Al,其中V_2O_5、MoO_3、WO_3作为空穴传输层来钝化SiNW电池背界面。本文以未钝化的硅纳米线为样,研究了具有不同长度硅纳米线电池的性能,以及使用叁种过渡金属氧化物钝化后硅纳米线电池的性能变化。由于过渡金属氧化物优异的钝化性能,我们实现了使用MoO_3薄膜钝化1.35mm长硅纳米线电池背场,得到开路电压提高8%和转换效率提高3%的优异成果。相比传统的高温退火背电极和有机化合物钝化界面工艺,我们所使用无机化合物钝化硅纳米线电池背场工艺简便,无需高温退火且制备出的电池长期稳定,为新一代廉价高效硅纳米线太阳能电池开发提供参考。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-05-01）
任彩霞[9]（2019）在《CH_3NH_3PbI_3/PCBM界面钝化层对钙钛矿太阳能电池性能的影响》一文中研究指出近年来,随着人口数量的增长以及经济的高速发展,全球对能源的需求量在不断扩大,能源枯竭和环境污染问题成为亟待解决的难题,所以寻找并实现可再生清洁能源的有效利用势在必行。钙钛矿太阳能电池(PSCs)是近些年来很受青睐的一种新型电池,被认为是目前最有前景的替代能源,它不仅具有良好的光电性能,拥有比较高的能量转换效率(PCE),而且材料成本较低,还可用溶液法制备,以便利用卷对卷技术实现大规模商业生产。钙钛矿材料的太阳能电池在近几年里蓬勃发展,取得了巨大的成就,电池的能量转化效率从3.8%(2009年)已经发展到23%以上,这是其它类型太阳能电池花费几十年的时间才能取得的成就。高效低成本、无需高温处理、制备工艺简单等特点使钙钛矿太阳能电池极具商业前景。具有较高PCE和长期稳定性的PSCs主要取决于钙钛矿薄膜的高结晶质量、匹配的能级和各层之间良好的界面接触,因此界面修饰工作对于改善PSCs的光电性能具有重大意义。本文采用N2200与1,4-二溴四氟苯(14-DBrTFB)两种不同材料分别作为钙钛矿/PCBM的界面修饰层,有效地钝化钙钛矿层,从而制备出高质量的CH3NH3PbI3 PSCs,提升了电池的短路电流密度(Jsc)和PCE,为制备低成本高性能的电池提供了新方案。本文内容主要分为以下两个部分:(1)将含有C=O的非富勒烯材料N2200作为钙钛矿/PCBM界面修饰层,制备了具有N2200/PCBM双电子传输层(ETLs)的PSCs。然后使用SEM、XRD、AFM等多种手段对MAPbI3薄膜的形态进行了表征,还对制得器件(器件结构为ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/N2200/PC61BM/Bphen/Ag)的光电性能进行了一系列测试。与传统的PSCs相比,N2200/PCBM双ETLs增大了PSCs的内建电势,降低了钙钛矿/ETL的界面势垒,从而使器件的开路电压Voc得到提升。此外,非富勒烯材料N2200能有效地抑制PCBM的聚集,促进钙钛矿表面晶粒生长和钝化钙钛矿界面缺陷。这些都有利于减少电荷的复合损失,增强电子转移和抽取能力,从而增大N2200 PSCs的短路电流和填充因子,使倒置平面异质结PSCs的效率得到提高。除此之外,N2200对PSCs的空气和光照稳定性有明显的改善作用。这些结果可能是由于N2200作为路易斯碱与PbI2作为路易斯酸相互作用的结果。添加N2200器件的平均PCE约为15.50%,明显超过了只有PCBM作为ETL器件的平均PCE(约为14.18%)。总之,采用N2200/PCBM双ETLs是获得高光伏性能PSCs的一种有效策略。(2)将成本低廉的有机小分子1,4-二溴四氟苯(14-DBrTFB)作为钙钛矿/PCBM的界面修饰层,制备了高质量的钙钛矿薄膜,使用多种手段对MAPbI3薄膜的形态进行了表征,对制得的器件(器件结构为ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbI3/14-DBrTFB/PC61BM/Bphen/Ag)的光电性能进行了测试,系统地研究了14-DBrTFB对钙钛矿薄膜及界面产生的作用,也揭示了它与钙钛矿材料CH3NH3PbI3之间的作用机理。14-DBrTFB钝化了钙钛矿薄膜的缺陷,提升了薄膜的结晶质量;添加14-DBrTFB修饰层后促进了器件的电荷抽取和传输能力,增大了器件的Voc和Jsc,并使得器件性能大幅提升,得到最高PCE为16.35%的倒置结构PSCs。此外,14-DBrTFB中含有具有疏水性的F原子,能够有效地阻挡周围环境中水氧对钙钛矿层的侵蚀,从而提高钙钛矿器件的稳定性。本工作为高效率稳定PSCs的制备提供了简便、低成本的有效方案。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-05-01）
张博学[10]（2019）在《结构设计及界面钝化在钙钛矿太阳能电池的研究》一文中研究指出能源是人类文明的发展的助推器,随着人类社会的不断发展,对能源的需求日益增加,由于煤炭和石油的储量有限,不可再生和污染环境,于是,寻求一种高效的可再生能源的应用成为了当今社会的研究热点。目前,太阳能作为一种储备巨大,简单易取和环境友好的可再生能源,被给予了巨大的希望。因此,自从2009年至2019年,短短的几年间,基于有机无机杂化的金属卤化物钙钛矿太阳能电池的研究取得了巨大的进步,它的光电转换效率从3.8%提升到了23.7%,已经可以与市场上已经实现了商业化的硅基太阳能电池相比较了。由于其光电转换效率巨大的飞跃,替代硅基太阳能电池,使成本低廉,高效率,寿命长的新一代太阳能电池真正进入到人们的生活中成为了可能。此外,由于钙钛矿材料的特殊结构和制备方法的局限性,导致了稳定性比较差,也制约了钙钛矿电池效率的进一步提升和实现商业化的发展。所以,我们的论文主要的研究课题是攻克钙钛矿太阳能电池的稳定性和优化光吸收层,我们进行了以下的工作:(1)二氧化钛TiO_2是钙钛矿太阳能电池应用最广泛的电子传输材料,它的应用能大大提高电子提取效率,其独特的价带导带位置能有效阻挡空穴向阴极传递,但是他也有其缺点,再长时间的的紫外光照射下,表面形成的氧空位会与钙钛矿材料的碘负离子形成电子对,很容易造成钙钛矿材料的分解退化。稀土离子作为化学元素的大家族,能够有效的阻挡和转换紫外光,充分运用了稀土离子的下转换发光能力以及合适的稀土离子之间的能量转移,设计使用了Sm~(3+)和Eu~(3+)共掺杂的TiO_2电子传输层,大大的提高了平面CH_3NH_3PbI_3钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电转换效率。(2)传统TiO_2的制备需要高温500℃退火,这大大的影响了钙钛矿太阳能电池在柔性基底的发展。基于这个因素,脉冲激光沉积技术被应用到了制备Sm~(3+)和Eu~(3+)共掺杂的TiO_2电子传输层,相较于传统制备电子传输层方法,脉冲激光沉积技术制备简单,薄膜质量更好,高效制备大面积器件,通过优化稀土元素的掺杂浓度,钙钛矿太阳能电池获得了19.01%的光电转换效率,并且此外,由于大面积(225 mm~2)和柔性器件的光电转换效率分别为12.60%和15.48%。此外,受益于稀土的优秀光转换能力,钙钛矿太阳能电池可以在全日光照射25天下或在UV照射100小时后维持高于原始效率的80%以上。(3)钙钛矿材料的选择非常重要,然而,以CH_3NH_3PbI_3作为吸光层的钙钛矿太阳能电池,因为热不稳定和有机组分的固有挥发性在周围环境中容易降解,稳定性较差,这是实现商业化的一大障碍。为了解决这些问题,提高热稳定性的一种有效方法是使用强稳定性的无机Cs阳离子来代替脆弱的有机基团。与有机无机杂化钙钛矿相比,无机钙钛矿(CsPbX_3,X=I,Br,Cl或混合物)由于去除不稳定的有机阳离子基团而显示出多色,优异的光稳定性和高热稳定性。即使温度超过300度,也有一定的光电转换效率。因此,近年来,全无机钙钛矿太阳能电池一直受到用于光电器件的密集关注。最近,由于热稳定性和明亮的光伏特性以及独特的颜色,无机CsPbIBr_2钙钛矿太阳能电池(PSC)受到了极大的关注。然而,CsPbIBr_2 PSC的低功率转换效率和湿度不稳定性仍然是一个挑战,因为钙钛矿晶界质量较差,表面导致非辐射电荷载流子复合,这限制了钙钛矿太阳能电池的开路电压(V_(OC))和光电转换效率(PCE)。在这项工作中,我们使用几种不同的抗溶剂来优化CsPbIBr_2晶体的形态,然后使用有机分子胍盐进一步增强CsPbIBr_2晶体的生长,这有效地减少电子重组并实现超过9%的长期稳定的PCE。此外,在大的胍(GA)钝化和抗溶剂帮助下,CsPbI_2Br和CsPbI_3钙钛矿太阳能电池的PCE分别达到10.73%和6.91%。此外,还进一步探索了大面积(15×15 mm~2)和柔性电池。该工作表明,表面钝化是提高光伏性能和优异稳定性的有效方法。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
界面钝化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来有机-无机杂化钙钛矿材料因其吸收系数高、成本低廉、制备工艺简单等优点吸引了大批科研人员进行研究,目前在实验室制备的电池能量转换效率已经超过23%.钙钛矿太阳能电池一般采用溶液法逐层制备,在此过程中由于退火温度、结晶速率等因素的影响,钙钛矿内部以及界面会产生大量的缺陷,这些缺陷会增加载流子复合概率,降低载流子寿命,严重影响钙钛矿太阳能电池的性能.因此研究和理解钙钛矿的缺陷对制备高效钙钛矿太阳能电池至关重要.本文讨论了在正式结构中,钙钛矿太阳能电池缺陷的产生以及缺陷对钙钛矿太阳能电池的影响,分析了不同材料钝化电子传输层/钙钛矿层界面以及钙钛矿层/空穴传输层界面缺陷的机理,对比了不同钝化材料对钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响,总结了界面钝化材料在钙钛矿太阳能电池中的作用.最后指出了钙钛矿太阳能电池钝化缺陷的研究趋势和发展方向.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
界面钝化论文参考文献
[1].王楠,钟奇,周玉琴.基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究[J].人工晶体学报.2019
[2].李晓果,张欣,施则骄,张海娟,朱成军.n-i-p结构钙钛矿太阳能电池界面钝化的研究进展[J].物理学报.2019
[3].王楠,梁芮,周玉琴.基于沉积温度优化和后退火工艺改善a-Si∶H/c-Si界面钝化质量的研究[J].人工晶体学报.2019
[4].朱轩民,张静,马雪丽,李晓婷,闫江.NH_3等离子体钝化对Al_2O_3/SiGe界面的影响[J].半导体技术.2019
[5].李海鸥,李玺,李跃,刘英博,孙堂友.钝化处理对Al_2O_3/InPMOS电容界面特性的影响[J].半导体技术.2019
[6].郝玉英,李仕奇,张帆,丁赛赛,贺越.钙钛矿太阳电池的界面钝化及低成本空穴传输材料的设计制备[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[7].游经碧.基于表界面钝化的高效钙钛矿太阳能电池[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019
[8].马国梁.硅纳米线太阳能电池的制备及其界面钝化机理研究[D].上海师范大学.2019
[9].任彩霞.CH_3NH_3PbI_3/PCBM界面钝化层对钙钛矿太阳能电池性能的影响[D].太原理工大学.2019
[10].张博学.结构设计及界面钝化在钙钛矿太阳能电池的研究[D].吉林大学.2019