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新型透明导电薄膜的研制及其在有机太阳能电池中的应用

作　者: 张剑楠
导　师: 刘星元
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 凝聚态物理
关键词: 透明导电薄膜氧化物掺杂聚合物太阳能电池功函数
分类号: TM914.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 45次
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内容摘要

自从‘1907年Badeker首次发现CdO薄膜同时具有透明与导电特性以来,对于透明导电氧化物的研究突飞猛进。目前透明导电氧化物(TCO)薄膜已经形成了以氧化铟、氧化锡和氧化锌为主体材料的三大体系,其中氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜以其低电阻、高透过率、易刻蚀等优良特性成为商品化的主流产品,被广泛应用于平板显示技术、太阳能电池、触摸屏等领域。但铟为稀有元素,面临原材料耗尽的问题。以氧化锌为主体的TCO薄膜成本低廉、光电性能优良,但可靠性和稳定性方面尚有不足。以氧化锡为主体的FTO薄膜则存在造价高和难以刻蚀的问题。随着光电子技术的不断进步,TCO薄膜在提高光电性能的同时,也向多功能方面发展。本文研制了稀土离子氟化物掺杂的氧化铟及氧化锌透明导电薄膜,主要的研究成果如下：(1)用电子束镀膜技术首次制备了氧化铟掺杂氟化铒(IEFO)透明导电薄膜,并研究了其光学特性和电学特性,结果表明IEFO薄膜光电特性可以和商用ITO相比拟,其电阻率为5.490×10-4Ω·cm,迁移率42.35cm2/Vs,载流子浓度2.685×1020cm-3,可见光(380～780nm)平均透过率81%；用IEFO薄膜制备了聚合物太阳能电池器件。(2)首次制备了氧化锌掺杂氟化铕透明导电薄膜。其电阻率为8.552×10-4Ω·cm,迁移率30.84cm2/Vs,载流子浓度2.366×1020cm-3,可见光透过率77.1%。并制备了聚合物太阳能电池。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-21
  1.1 透明导电薄膜研究意义  11
  1.2 TCO的研究现状和主要分类  11-17
  1.3 TCO的未来发展方向  17-21
第2章透明导电薄膜的制备和表征技术  21-33
  2.1 透明导电薄膜的制备技术  21-25
  2.2 TCO薄膜的常用表征技术  25-33
第3章 ErF_3掺In_2O_3透明导电薄膜的制备和表征  33-49
  3.1 研究背景  33-34
  3.2 实验部分  34-35
  3.3 测试和分析  35-43
  3.4 基于IEFO的聚合物太阳能电池的制备和测试  43-48
  3.5 本章小练  48-49
第4章 EuF_3掺ZnO透明导电薄膜的制备和表征  49-55
  4.1 研究背景  49-50
  4.2 实验部分  50-51
  4.3 测试和分析  51-52
  4.4 基于ZEFO的聚合物太阳能电池的制备和测试  52-54
  4.5 小结  54-55
第5章总结与展望  55-57
  5.1 总结  55
  5.2 展望  55-57
参考文献  57-63
在学期间学术成果情况  63-64
指导教师及作者简介  64-65
致谢  65

新型透明导电薄膜的研制及其在有机太阳能电池中的应用

内容摘要

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