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脉冲激光沉积（PLD）法制备的n-ZnO/p-Si异质结器件转换效率研究

DOI：10.1016/j.matpr.2019.06.691 期刊：Materials Today: Proceedings 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 本研究采用脉冲激光沉积(PLD)法，在p型Si(100)衬底上生长了厚度为500微米的多晶氧化锌(ZnO)薄膜，制备出n-ZnO/p-Si异质结。通过X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)技术分析了ZnO薄膜的晶体结构和形貌特征。在70 mW/cm2光照条件下，采用电流-电压(J-V)测试研究了该异质结的光伏特性。使用PLD法沉积银(Ag)金属薄膜以实现n-ZnO/p-Si异质结结构的欧姆接触。室温(RT)下测得势垒高度为0.51 eV，理想因子为12.37?？返缪?Voc)最大值约为250 mV，短路电流密度(Jsc)最大值约为1.63 mA/cm2。本文实现了0.12%的光电转换效率。
作者： Serap Yi?it Gezgin，Abdullah Kepceo?lu，Ahmet Toprak，Hamdi ?ükür K?l??
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究采用脉冲激光沉积（PLD）法制备的n-ZnO/p-Si异质结器件的转换效率。

研究成果

该研究通过脉冲激光沉积(PLD)法成功制备了Ag/n-ZnO/p-Si/Ag异质结二极管，其光电转换效率为0.12%。高理想因子和低效率归因于多种因素，包括界面态和ZnO薄膜的多晶结构。

研究不足

高理想因子和低效率可能是由界面态、极窄的空间电荷区（SCR）、空间电荷区内载流子复合、ZnO薄膜的多晶结构、ZnO薄膜中形成的针孔、ZnO较低的载流子迁移率、隧道电流以及ZnO薄膜与硅晶圆之间的晶格失配所导致。

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