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材料化学前沿|硅薄膜及其光学特性研究进展

汉斯出版社

2023-07-03

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导读：

本文主要介绍了硅薄膜的分类，及其硅薄膜制备的研究现况及进展。硅是最重要的半导体材料之一，如今在太阳能电池和集成电路领域有着广泛的应用，硅膜可分为非晶硅、多晶硅、单晶硅膜三类。非晶硅薄膜因其特殊的物性、易制备等特点，在大面积太阳能电池、大屏幕LCD、平板电视等领域有着广阔的应用前景，是目前国际上最受关注的领域之一。近年来，随着薄膜制造工艺的进步，氢化微晶硅、多晶硅等已被成功制造出来。该类薄膜具有比非晶硅、单晶硅更好的性能，而且在很低的温度下大面积生长，易于掺杂，且导电性能好，因此在太阳能电池、薄膜晶体管(TFT)等领域有重要的应用前景。

基本信息：

硅薄膜及其光学特性研究进展

Research Progress of Silicon Thin Films and Their Optical Properties

作者：

邱美叶, 孔惠颖, 郑照轩, 孙康迅, 熊佳怡, 王淼, 王婧, 王雅, 郭舒妍, 李再金*, 徐东昕, 乔忠良, 李林, 曲轶：海南省激光技术与光电功能材料重点实验室，海南省院士团队创新中心，海南师范大学物理与电子工程学院，海南海口

关键词:

硅薄膜；薄膜制备；光伏

项目基金：

海南省自然科学基金高层次人才项目(622RC671)、

海南省自然科学基金项目(120MS031)

国家自然科学基金项目(62174046, 62064004, 61964007, 61864002)

原文链接：

https://doi.org/10.12677/AMC.2023.111003

内容简介：

在汉斯出版社《材料化学前沿》期刊上，有论文介绍了硅薄膜的分类，及其硅薄膜制备的研究现况及进展。

当前，在我国太阳能光伏产业中，已经形成了一个相对完整的产业链结构，它主要是由晶硅与薄膜电池组成的，产业链划分为六个环节。截至2021年10月底，中国有53,805个光伏企业，其中大部分都是在光伏行业中下游，很少出现在光伏行业中的上游企业，如表1为我国光伏行业产业链。在全球范围内，当前的产业链中，六个环节中所涉及的企业数目逐级增加，光伏市场的产业链呈现出一种金字塔状结构。

薄膜太阳能电池是通过在玻璃或柔性聚合物等基底上沉积厚度不超过20 μm的薄膜，然后在该薄膜上制作PN结(或PIN结)等形成的太阳能电池。主要类型有硅基薄膜、铜铟镓硒(CIGS)、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)、砷化镓元素和有机薄膜等，这些都是目前薄膜太阳能电池研究热点材料的。相对于晶硅电池而言，薄膜太阳能电池的优点是它的生产不会受到硅料市场供求状况的影响，而且它的生产成本更低，电池衰减相对较低，材料消耗更少，因此它更适合于光伏和建筑集成。

光CVD是一种化学气相沉积系统，参与化学反应的源气体分子选择性地吸收光子，通过反应性分子如气相光解、表面光解、光敏反应和基底表面加热，可以使光在高温下成为源，形成高质量的材料薄膜。因此，在100℃~300℃的基底温度下可以形成薄膜。由于反应气体分子发生分解所需的能量来自吸收的光子，使用光谱宽度极窄的激光器作为光源，只允许某些气体分子吸收光子并发生所需的反应裂解，从而提高薄膜形成过程的稳定性和可重复性。

1.孔惠颖, 郑照轩, 孙康迅, 邱美叶, 汤婷, 张朝茹, 赵春杰, 张美阳, 李再金, 乔忠良, 徐东昕, 李林, 曲轶. 氧化物光学薄膜吸收特性的研究进展[J]. 材料化学前沿, 2023, 11(1): 7-17.

https://doi.org/10.12677/AMC.2023.111002

2.肖卫, 贾慧民, 唐吉龙, 房丹, 方铉, 王新伟, 王登魁, 魏志鹏, 王晓华. GaAs薄膜发光改性研究进展[J]. 材料科学, 2018, 8(2): 89-97.

https://doi.org/10.12677/MS.2018.82011

3.倪惟一, 端木庆铎. ZnO/多孔硅复合薄膜的光学性能[J]. 应用物理, 2020, 10(1): 1-7.

https://doi.org/10.12677/APP.2020.101001

4.阿比迪古丽·萨拉木, 吾尔尼沙·依明尼亚孜, 买买提热夏提·买买提, 亚森江·吾甫尔, 阿布都艾则孜·阿布来提. BiFeO₃薄膜磁性和光学特性研究综述[J]. 材料科学, 2018, 8(3): 235-244.

https://doi.org/10.12677/MS.2018.83025

5.沈君霞, 张裕祥, 王可, 霍冠忠, 苏晓霞, 涂文倩, 叶晴莹, 陈水源, 黄志高. La/Ni掺杂对BiFeO₃薄膜磁性及光学特性的影响研究[J]. 凝聚态物理学进展, 2019, 8(2): 60-67.

https://doi.org/10.12677/CMP.2019.82008

所属期刊

-Advances in Material Chemistry-

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