新型氧化亚铜光伏材料的外延生长与器件研究

项目名称： 新型氧化亚铜光伏材料的外延生长与器件研究

项目编号： No.11174348

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杜小龙

作者单位： 中国科学院物理研究所

项目金额： 60万元

中文摘要： 利用射频等离子体辅助分子束外延法在ZnO(0001)/蓝宝石、硅等衬底上探索Cu2O薄膜的非平衡生长工艺，研究生长温度、O/Cu束流比等生长条件对Cu2O在衬底表面的形核、外延取向、以及铜价态选择的影响，揭示Cu2O薄膜的外延机理，获得高纯度单结晶性Cu2O本征薄膜；利用正电子湮灭谱法表征薄膜的Cu空位浓度，研究薄膜p型电导的形成机理。利用原位掺杂法，研究替位受主杂质N(O)和施主杂质Zn(Cu)、Ni(Cu)、Mg(Cu)和F(O)、Cl(O)的电子结构和能级；获得器件质量的p型和n型Cu2O薄膜的优化掺杂工艺技术。构筑基于Cu2O单晶薄膜的pn同质结、p-Cu2O/n-CdZnO异质结以及硅基Cu2O多结太阳能电池结构；研究界面结构对电池性能的影响，最终制备出Cu2O基太阳能电池原型器件；获得从薄膜到器件制作的一系列具有自主知识产权的核心技术。

中文关键词： 氧化亚铜；异质结；分子束外延；本征缺陷；氮掺杂

英文摘要：

英文关键词： cuprous oxide；heterojunction；Molecular Beam Epitaxy；native point defects；nitrogen doping