CIS太陽(yáng)能電池中CIS材料的制備與性能研究.pdf

1、在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域,要提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低電池的生產(chǎn)成本,最基本且關(guān)鍵的問(wèn)題是在材料的選擇及制備方面,該文對(duì)CIS太陽(yáng)能電池中CIS薄膜的制備及性能方面進(jìn)行研究和探討.通過(guò)比較幾種不同的制備CIS多晶薄膜的方法,并結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件,該文研究了用磁控濺射和硒化方法制備CIS多晶薄膜材料的工藝過(guò)程.研究了濺射功率對(duì)所制薄膜的沉積速率及結(jié)晶度的影響,用臺(tái)階儀測(cè)量了膜厚,用XRD和SEM分析了膜的結(jié)晶度和擇優(yōu)取向,計(jì)算出Cu膜的沉積速率與

2、濺射功率的關(guān)系.嘗試了三種制備Cu-In預(yù)制薄膜的方法:第一,在銅靶里面開(kāi)槽灌銦做成銅銦混合靶;第二,銅銦合金靶;第三,銅、銦兩靶交替濺射.在用Cu、In兩靶交替濺射的方式沉積Cu-In預(yù)制薄膜的所有樣品中,最接近化學(xué)計(jì)量比的CIS薄膜的制備條件是:銅銦濺射功率分別為:300w和60w,濺射時(shí)間比為0.625.同時(shí)對(duì)硒化退火方法進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn),探討了獲得CIS薄膜的優(yōu)化硒化工藝:氮?dú)獗Ｗo(hù)時(shí),流量為60ml/min,硒化基片溫度為500℃

3、.目前為止文獻(xiàn)上對(duì)CIS/CdS太陽(yáng)能電池CIS/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)及異質(zhì)結(jié)特性的理論研究和討論仍較少.該文從理論上討論了CIS/CdS異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)、伏安特性.討論結(jié)果表明改變CIS和CdS兩種半導(dǎo)體材料的摻雜濃度,CIS/CdS異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)也隨之變化,從而改變其相應(yīng)的伏安特性,因此,可通過(guò)設(shè)計(jì)制造出最符合要求的能帶結(jié)構(gòu)和伏安特性的CIS/CdS異質(zhì)結(jié),進(jìn)一步提高CIS/CdS太陽(yáng)能電池的效率.同時(shí)對(duì)CIS異質(zhì)結(jié)構(gòu)中開(kāi)路電