CuInS2薄膜太陽能電池的制備和表征.pdf

1、太陽能作為清潔型新能源的主題，被贊譽(yù)為人類之父，具有非常廣闊的開發(fā)前景。在所有的光伏器件中，CuInS2是直接帶隙半導(dǎo)體材料，吸光系數(shù)較大，適合作薄膜太陽能電池的光吸收層。本文采用恒電位沉積法沉積CuInS2薄膜，因為電沉積法的成本低，可在室溫下大面積沉積。
　　采用一步電沉積法在FTO玻璃基體上沉積p-CuInS2薄膜;電解液為含有硫酸銅、硫酸銦、硫代硫酸鈉和檸檬酸鈉的硫酸鹽水溶液體系，將FTO玻璃作為陰極，并利用9因素4水平的

2、正交實驗對電沉積CuInS2薄膜工藝進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了最優(yōu)的電沉積CuInS2薄膜工藝。
　　本文采用化學(xué)水浴法制備n-In2S3薄膜。In2S3屬于Ⅲ-Ⅵ族化合物，適合作為太陽能電池的n型緩沖層材料歸因于其具有極好的材料性質(zhì)如禁帶寬度為2.0-2.45eV，自身不具有毒性且不含有毒元素;并且In2S3本身的組成元素與CuInS2薄膜相同，從而有利的降低了CuInS2與In2S3二者之間的界面態(tài)，這樣不僅降低界面態(tài)及光生載流子的復(fù)

3、合度，且有利于提高界面處的晶格匹配程度。同時，制作了太陽能電池組件，并對其進(jìn)行測試，獲得Voc、Isc等參數(shù)信息。
　　在以上實驗基礎(chǔ)上，分別對CuInS2薄膜和In2S3薄膜進(jìn)行表征分析，主要包括:采用掃描電子顯微鏡(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)進(jìn)行表面形貌分析;采用X射線衍射(XRD)和X射線光電子光譜(XPS)對薄膜的結(jié)構(gòu)及成分進(jìn)行分析;采用線性掃描和吸收光譜測試對薄膜光電性能進(jìn)行分析;采用冷熱探針實驗對薄膜半導(dǎo)體類型進(jìn)