學位論文
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Item 磁控濺鍍銦錫氧化物透明導電膜之材料分析及其應用於矽晶太陽能電池之研究(2012) 楊家豪; Chia-Hao Yang本論文是利用斜向磁控濺鍍系統成長銦錫氧化物透明導電膜於具有二維奈米線陣列結構的太陽能元件上。系統地分析及量測斜向濺鍍ITO之形態分佈、反射率以及電性，進而探討應用於太陽能電池元件後的光學特性與電性分析。二維奈米線陣列的部分，是利用氫氟酸與硝酸銀在適當的溶液調配比例下發生氧化還原反應所蝕刻而成，所形成之奈米線陣列結構擁有極低的反射率，且在大角度入射的情況下依然得以維持約5%的低反射率。斜角濺鍍則是以射頻濺鍍系統將ITO薄膜成長在蝕刻完成的奈米結構上，並以掃瞄式電子顯微鏡觀察元件的形態且透過積分球與分光儀進行元件反射率的量測，最終獲得一反射率5%，開路電壓為0.56V，光電流為1.54 mA/cm2，轉換效率為0.26% 的太陽能光伏元件。Item 斜向磁控濺鍍銦錫氧化物透明導電膜之光吸收特性研究(2011) 佘立維; Li-Wel She本論文是利用斜向磁控濺鍍系統成長銦錫氧化物於具有奈米柱結構的矽基板上。系統地分析及量測斜向濺鍍ITO之形態分佈、穿透反射率以及導電性，進而探討斜向濺鍍薄膜ITO之光吸收特性，並將其薄膜應用在具奈米柱結構的矽基板太陽能電池上。首先製作奈米柱，奈米柱是利用鎳薄膜進行快速熱退火形成奈米鎳球當作蝕刻的遮罩進行乾式蝕刻奈米柱300nm。斜角濺鍍則是以射頻濺鍍系統將ITO薄膜成長在半導體基板上，並以掃瞄式電子顯微鏡觀察其柱狀傾斜角的形態。最後透過光學分析的方式量測折射及反射率。折射率是以橢圓儀量測，反射率則是利用不同波段的雷射光以及白光透過積分球量測取得。本研究成功製作出一傾斜角度為50o，反射率約為10%，折射率為1.7的斜向ITO奈米柱抗反射薄膜。Item 透明導電層ITO生長機制與特性分析及太陽能電池應用(2009) 吳靖揚本研究主要在於探討銦錫氧化物之光電特性，進而應用至矽奈米柱太陽能電池之上電極，電極主要功用為收集載子，因太陽能電池本身為吸收光並將光轉換為電之元件，因此其電極必須具備透光度極高特性，而電極本身導電度品質亦會影響到收集載子之效率，故高導電特性電極亦為必要條件。本研究之銦錫氧化物採用射頻磁控濺鍍法製作，經由一系列鍍膜參數探討出最佳鍍膜條件，再經由真空退火法尋I求最佳退火溫度與時間。基板溫度300℃濺鍍出之銦錫氧化物經過500℃、20分鐘真空退火後，於可見光區300 nm至700 nm波段之平均穿透率可高達90% 以上，而片電阻亦可低於10Ω/□。X-ray繞射分析部分，繞射峰包含(221)、(222)、(400)、(440)與(662)，且可發現隨退火溫度上升，(222)繞射強度有漸增趨勢，其薄膜結晶性更佳，而薄膜表面粗糙度亦可低於2 nm。 銦錫氧化物應用於太陽能電池上電極，對於矽奈米柱直徑為400 nm之p+-i-n結構太陽能電池而言，整體光電流密度從4.47 mA/cm2提升至27.6 mA/cm2，光轉電效率從0.45% 提升至4.73%，此乃透明導電層大幅縮短了載子行走距離，使電極之載子收集效率提升而導致光電流大幅增加，光轉電效率亦上升十倍之多。