博碩士論文 103329010 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:6 、訪客IP:18.206.194.83
姓名 李俊儀(Jyun-Yi Lee)  查詢紙本館藏   畢業系所 材料科學與工程研究所
論文名稱 低溫電漿輔助成長氧化銦奈米結構並應用於太陽能電池之抗反射層
(Plasma-assisted growth of indium oxide nanostructures at low temperature for antireflection applications in solar cells)
相關論文
★ 無鉛銲料錫銀銦與銅基板的界面反應★ 高度反射性銀/鑭雙層p型氮化鎵歐姆接觸之性質研究
★ 以電子迴旋共振化學氣相沉積氫化非晶矽薄膜之熱處理結晶化研究★ 研究奈晶矽與非晶矽之多層結構經熱退火處理後之性質及其在PIN太陽能電池吸收層中之應用
★ 利用陽極氧化鋁模板製備銀奈米結構陣列於玻璃基板★ 利用電子迴旋共振化學氣相沉積法沉積氫化非晶矽薄膜探討其應力與結晶行為
★ 高反射低電阻銀鑭合金P型氮化鎵歐姆接觸之研究★ 陽極氧化鋁模板製備銀奈米粒子陣列及其表面增強拉曼散射效應之應用
★ 製備磷摻雜奈米矽晶氧化矽薄膜及其於太陽能電池之應用★ 陽極氧化鋁模板製備銀奈米粒子陣列及其光學性質
★ 以電流控制方式快速製備孔洞間距400至500奈米之陽極氧化鋁模板★ 利用濕式氧化法製備氧化矽薄膜應用於矽晶太陽能電池表面鈍化技術之研究
★ 磷摻雜矽奈米晶粒嵌入於氮化矽基材之材料成長與特性分析★ 利用電子迴旋共振化學氣相沉積法製備多層SiOxNy:H/SiCxNy:H抗反射薄膜及其於矽基太陽能電池之應用
★ 利用新穎方法製作鋁背表面電場應用於結晶矽太陽能電池★ 旋轉塗佈摻雜溶液之擴散製程探討及其應用 於製備太陽能電池
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 本研究成功的在電子迴旋共振系統中將預沉積在玻璃或矽基板上的銦奈米球經氧氣-氬氣混合電漿處理後於低溫 (180-280 ℃) 下成長出數種氧化銦奈米結構如垂直成長的奈米線、粗糙球殼、海膽狀成長的奈米線和實心球等。這些奈米結構的成長條件受氧分壓及基板溫度影響,並透過 SEM、TEM、XRD 分析不同形貌的奈米結構。由光激發光譜儀分析得知氧原子和氧分子在電漿中所佔比例將隨氧分壓改變並影響成長形貌。實驗結果顯示了在不同的氧分壓將會有不同的成長機制,並提出電場誘發擴散及應力誘發擴散兩種動力學模型做為不同氧分壓下低溫電漿輔助成長氧化銦奈米線可能的機制。
建立電漿輔助一維氧化銦成長模型後將此低溫製程應用於 HIT 及 CIGS 太陽能電池之抗反射結構,垂直成長的奈米線具有漸變折射率的特性能夠降低入射光反射率提高短路電流並進而提升光電轉換效率,在應用一維氧化銦抗反射結構後成功將 HIT 太陽能電池之反射率由 2.94% 降至 2.04%,短路電流 38.55 上升到 38.72 mA/cm2,光電轉換效率由 16.93% 上升至 17.08%。而 CIGS 太陽能電池之反射率由 6.04% 降至 4.06%,短路電流 31.49 提升至 32.36 mA/cm2,光電轉換效率由 11.32% 提升至 12.18 %。這兩種太陽能電池之抗反射結構的成功應用再次證明此製程可將氧化銦之一維結構整合至不耐高溫的電子元件製程上並成功降低入射光反射率。
摘要(英) Indium oxide (InO) nanostructures with vertical nanowires (NWs) , hallow sphere, urchin-like and indium sphere were grew by electron cyclotron resonance (ECR) system in a oxygen-argon plasma at low temperature (180-280 ℃) on silicon or glass substrates, which were pre-deposited indium nanoparticles. The morphologies of indium oxide nanostructures were controlled by oxygen partial pressure and substrate temperatures, characterized by SEM, TEM, XRD techniques. The optic emission spectra (OES) analysis evidenced the concentration of O atoms and molecules were related to the oxygen partial pressure and the morphologies. The results were revealed the different growth mechanism in various oxygen partial pressure. The kinetic models based on electron-field induced diffusion and stress induced diffusion were proposed to the mechanisms of low temperature plasma-assisted growth of indium oxide nanowires.
The vertical InO NWs with gradient-index, which was reduced the reflectivity application as antireflection structure for HIT and CIGS solar cells. The enhancement of HIT solar cells with InO NWs antireflection structure in reflectivity (from 2.94% to 2.09%), short circuit current (from 38.55 to 38.72 mA/cm2) and performance (from 16.93 to 17.08%) without the decay of open circuit voltage and fill factor. The enhancement of CIGS solar cells with InO NWs antireflection structures in reflectivity (from 6.04% to 4.06 %), short circuit current (from 31.49 to 32.36 mA/cm2) and performance (from 11.32 to 12.18%) without the decay of open circuit voltage and fill factor.
關鍵字(中) ★ 氧化銦奈米結構
★ 電漿輔助成長
★ 抗反射層
★ 一維材料
關鍵字(英) ★ Indium oxide nano structure
★ Plasma-assisted growth
★ Antireflection application
★ One dimensional material
論文目次 摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第1章 緒論 1
第2章 文獻回顧 5
2.1 氧化銦一維奈米結構成長方法 5
2.2 電漿輔助成長製程 8
第3章 實驗方法與設備 12
3.1 實驗方法 12
3.2 實驗設備 13
第4章 結果與討論 19
4.1 氫電漿對銦奈米顆粒之影響 19
4.2 氧分壓及成長時間對氧化銦奈米結構之影響 21
4.3 溫度對成長條件之影響 31
4.4 OES 激發光譜分析 32
4.5 銦電漿輔助氧化模型之建立 35
4.6 氧化銦奈米線應用於太陽能電池 39
第5章 結論 49
參考文獻 50
參考文獻 1. C. Li, D. Zhang, S. han, X. Liu, T. Tang, B. Lei, Z. Liu, and C. Zhou. Annals New York Academy of Sciences, 2003. 1006: p. 104-121.
2. S. Bianchi, E. Comini, M. Ferroni, G. Faglia, A. Vomiero, and G. Sberveglieri. Sens. Actuators B, 2006. 118: p. 204.
3. Z. B. Zhou, R. Q. Cui, Q. J. Pang, Y.D. Wang, F.Y. meng, T.T. Sun, Z.M. Ding, and X.B. Yu. Appl. Surf. Sci, 2001. 172: p. 245.
4. C. R. Martin. Acc. Chem. Res., 1995. 28(2): p. 61-68.
5. C. C. Chen and C. C. YEh. Adv. Mater, 2000. 12: p. 738.
6. Y. C. Her, J.Y. Wu, Y. R. Ln, and S.Y. Tsai. Appl. Phys. Lett, 2006. 89: p. 043115.
7. T. J. Trentler, K. M. Hickman, S.C. Goel, A. M. Viano, P.C. Gibbons, and W.E. Buhro. Science, 1995. 270: p. 1791.
8. G. Neri, F. Barreca, S. Spadaro, G. Curro, N. Acacia, F. Neri, N. Donato, and M. Latino. Sensors and Microsystems, 2011. 91.
9. Y. X. Liang, S. Q. Li, L. Nie, Y. G. Wang, and T. H. Wang. Appl. Phys. Lett, 2006. 88: p. 193119.
10. C.Y. Kuo, S.Y. Lu, and T. Y. Wei. J. Cryst. Growth, 2005. 285: p. 400.
11. B. Li, Y. Xie, M. Jing, G. Rong, Y. Tang, and G. Zhang. Langmuir, 2006. 22: p. 9380.
12. D.W. Kim, I.S. Hwang, S.J. Kwon, H.Y. Kang, K.S. Park, Y.J. Choi, and J.G. Park. Nano Lett, 2007. 7, 127: p. 6922.
13. M. Curreli, C. Li, Y.H. Sun, B.Lei, M.A. Gundersen, M.E. Thompson, and C.W. Zhou. J. Am. Chem. Soc, 2005. 127: p. 6922.
14. U. Cvelbar. Phys. D,: Appl. Phys. , 2011. 44: p. 17.
15. S. Gatz, T. Dullweber, V. Mertens, F. Einsele, and R. Brendel. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2012. 96: p. 180.
16. D. H. Cho, Y. D. Chung, K.S. Lee, N.M. Park, K.H. Kim, H.W. Choi, and J. Kim. Thin Solid Films, 2012. 520(6): p. 2115.
17. C. R. Martin. Science, 1994. 266: p. 71.
18. M. J. Zheng, L. D. Zhang, G. H. Li, X.Y. Zhang, and X.F. Wang.
19. S. C. Chang and M. H. Huang. J. Phys. Chem. C, 2008. 112: p. 2304-2307.
20. X. P. Shen, H. J. Liu, X. Fan, Y. Jiang, J. M. Hong, and Z. Xu. J. Cryst. Growth, 2005. 279: p. 471.
21. X. S. Peng, G.W. Meng, J. Zhang, X. F. Wang, Y. W. Wang, C. Z. Wang, and L.D. Zhang. J. Mater. Chem, 2002. 12: p. 1602.
22. X. C. Wu, J. M. Hong, Z. J. Han, and Y. R. Tao. Chem. Phys. Lett, 2003. 373: p. 28.
23. Y. G. Yan, Y. Zhang, H. B. Zeng, and L.D. Zhang. Cryst. Growth Des., 2007. 7: p. 940.
24. T. T. Tseng and W. J. Tseng. Ceram. Int., 2009. 35: p. 2837.
25. T. Yan, X. Wnag, J. Long, P. Liu, X. Fu, G. Zhang, X. Fu, and J. Colloid. Interf. Sci. 325: p. 425.
26. H. Zhu, X. Wang, F. Yang, and X. Yang. Cryst. Growth Des., 2008. 8: p. 950.
27. J. Du, M. Yang, S.N. Cha, D. Rhen, M. Kang, and D.J. Kang. Cryst. Growth Des., 2008. 8: p. 2312.
28. Z. X. Cheng, X. B. Dong, Q. Y. Pan, J.C. Zhang, and X.W. Dong. Mater. Lett., 2006. 60: p. 3137.
29. Y. L. Hsieh, 2012, National Central University.
30. A. Francis, U. Czarnetzki, H. F. Dobele, and N. Sadeghi. Appl. Phys. Lett, 1997. 72: p. 3796-3799.
31. P. Hunt and P. Schwerdtfeger. Inorg. Chem, 1996. 35(7): p. 2085-2088.
32. N. Cabrera and N.F. Mott. Rep. Prog. Phys, 1949. 12: p. 163.
33. T. Turner and R. Kirschner. Research eEectro-Optics, Inc: p. 105.
34. A. J. Fresnel. Available from: https://en.wikipedia.org/wiki/Fresnel_equations.
35. Panasonic. Available from: http://panasonic.net/ecosolutions/solar/hit/.
36. H. H. Yang and G.C. Park. Transactions on electrical and electronic materials, 2010. 11: p. 33-36.
指導教授 陳一塵(I-Chen Chen) 審核日期 2016-8-30
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明