研究目的
采用溶胶-凝胶法沉积并表征p型氧化亚铜(CuO)薄膜，优化pH值和退火温度等沉积参数，制备用于光伏应用的p-CuO/n-Si异质结。
研究成果
溶胶-凝胶技术成功以pH约11.0和退火温度约773K的最佳参数沉积出p型CuO薄膜，形成晶粒尺寸50-100纳米、带隙1.46-1.52电子伏特且具有p型导电性的多晶薄膜。p-CuO/n-Si异质结展现出光伏活性，其开路电压约359毫伏，短路电流密度约4.65毫安/平方厘米，填充因子约0.38，转换效率约1.05%。该研究展示了一种可扩展且具成本效益的CuO薄膜沉积方法，器件性能存在进一步提升潜力。
研究不足
该研究仅限于溶胶-凝胶沉积法；重现性可能受pH值精确控制及退火条件的影响。所制备异质结的效率相对较低（约1.05%），且尚未充分证明其可扩展至工业水平。潜在优化方案包括探索其他沉积参数或掺杂工艺以改善电学和光伏性能。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用改良的胶体-热溶胶-凝胶技术，通过旋涂法沉积氧化铜薄膜。工艺流程包括将醋酸铜（II）一水合物溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，用氢氧化铵调节pH值，并在部分氩气压力下退火。
2：样品选择与数据来源：
薄膜沉积在玻璃和n-Si（100）衬底上。在相同最优条件下（pH约11.0，退火温度约773K）制备了五个样品（CuO-1至CuO-5）。
3：0，退火温度约773K）制备了五个样品（CuO-1至CuO-5）。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：醋酸铜（II）一水合物、N,N-二甲基甲酰胺、氢氧化铵、玻璃衬底、n-Si（100）衬底、旋涂仪、快速热退火（RTA）系统、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、紫外-可见分光光度计、光致发光光谱仪（PL）、电学测量装置（范德堡技术）以及J-V特性测试设备。
4：实验步骤与操作流程：
包括溶液配制、pH调节、2000转/分钟旋涂、多次涂覆以增厚膜层、不同温度下的RTA退火，以及采用多种技术进行表征。
5：数据分析方法：
XRD数据采用谢乐公式和哈里斯织构分析；光学数据使用Tauc图计算带隙；电学性能通过范德堡法计算；光伏参数从光照条件下的J-V曲线导出。
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