烧结温度优化与表面处理协同提升(Ba0.95Ca0.05)(Ti0.92Sn0.08)O3陶瓷介电、压电及铁电性能研究

本文通过射频磁控溅射（RF MS）制备碳化钛（TiCx）薄膜，系统研究其光伏特性。实验获得带隙2.9 eV、功函数4.3 eV的致密晶体薄膜，结合AFORS-HET软件模拟异质结太阳能电池能带分布，提出通过降低透明导电氧化物功函数及提升TiCx层载流子浓度可显著提升电池性能，为新型电子传输层（ETL）设计提供理论依据。

　　

Highlight

实验发现：氩气流速增加会使TiC_x薄膜的光学带隙和功函数轻微上升，而退火处理可同步提升结晶质量——带隙增大同时功函数降低。优化后的TiC_x薄膜展现出2.9 eV带隙与4.3 eV功函数，完美契合电子传输层（ETL）的低功函数需求。

Properties of TiC_x thin films

图1(a)显示不同氩气流速下退火前后的TiC_x薄膜透射光谱（厚度约100 nm）。在300-1200 nm波长范围内，薄膜平均透光率超88%，退火后透光率进一步提升。值得注意的是，氩气流速增加会显著改善薄膜质量，最佳透光率对应特定工艺参数组合。

Conclusion

本研究揭示氩气流速和退火对射频磁控溅射（RF MS）制备TiC_x薄膜性能的调控规律。通过优化工艺参数，成功获得兼具宽带隙（2.9 eV）与适宜功函数（4.3 eV）的薄膜材料，为硅基异质结太阳能电池（SHJ）的电子传输层设计提供新思路。