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    Title: 太陽電池用類鑽碳/摻氮超奈米晶鑽石複合體薄膜結構、製程最佳化及大面積鍍膜之研究
    A study of the optimal structure, deposition process and large area deposition of DLC/UNCD:N nanocomposite films for application in solar cells
    Authors: 林啟瑞
    Date: 2013-11-01
    Issue Date: 2013-11-07 11:00:53 (UTC+8)
    Abstract: 由於能源短缺加上環保意識抬頭,靠陽光發電的太陽電池,已成為最具潛力及國家重點發展之科技。超奈米晶鑽石(Ultrananocrystalline Diamond, UNCD)膜是由平均晶粒尺寸小於10 nm的鑽石結晶所組成,因此薄膜內含有較高晶界比例。本團隊所發明之微波電漿束(Microwave Plasma Jet ChemicalVapor Deposition, MPJCVD)輔助合成法成長摻氮UNCD(UNCD:N)薄膜能提高氮摻雜入UNCD薄膜之效率,其所形成的負形(N-Type)半導體其電子傳導率可被提升至90.7 Ω-1 cm-1,而載子濃度可達1.559×1018 cm-3,可釋出大量電子。尤有進者,使用聚焦電漿束可在極低壓低溫(30 Torr/460 °C)環境合成UNCD:N薄膜甚至進行動態(移動基板)大面積成,可被覆在既有的太陽電池P-Type光吸收層上結合成P-N接面;另外,類鑽碳(Diamond-Like Carbon , DLC)膜具有優異的光學抗反射特性,可大幅地提升太陽光入射進電池供光電轉換,因此,本計畫擬以UNCD:N薄膜被覆DLC形成DLC/UNCD:N之複合體薄膜,以開發出新混合式(Hybrid)太陽電池用N-Type半導體(UNCD:N)與抗反射功能(DLC)之複合薄膜為目標,對太陽電池結構、製程做最佳化以及大面積鍍膜之研究,提高光電轉換效率,且由取代現今太陽電池使用的N-Type矽薄膜(易輻射劣化)與鎘化物(劇毒)排除重金屬與萃取矽晶所造成的污染,成為名符其實的綠能產業。
    本計畫「太陽電池用類鑽碳/摻氮超奈米晶鑽石複合體薄膜結構、製程最佳化及大面積鍍膜之研究」的主要工作總結如下:
    (1) DLC/UNCD:N 複合體薄膜於不同P-Type 光吸收層之製備與其光伏效應研究,探討調控製程參數對其太陽光電轉換特性的影響及其機制。
    (2) 最佳化太陽電池用 DLC/UNCD:N 複合體薄膜結構與製程之開發。
    (3) 建構太陽能電池用 DLC/UNCD:N 複合體薄膜大面積鍍膜科技(製程與設備)。
    Appears in Collections:[機械工程系所] 國家科學委員會自動化學門101年度專題計畫成果發表會

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