銅銦硒太陽能電池材料的制備與表征及RTP的設(shè)計.pdf

1、20世紀(jì)70年代全世界發(fā)生了以石油為代表的“能源危機(jī)”，這讓人們認(rèn)識到常規(guī)能源的局限性。隨著石油、天然氣等化石能源的迅速消耗，能源問題正受到人們廣泛的關(guān)注。太陽能作為一種可再生的清潔能源具有其它能源無法比擬的優(yōu)勢，而利用太陽能光伏技術(shù)發(fā)電，已成為能源利用不可逆轉(zhuǎn)的潮流。Cu(In，Ga)Se2(CIGS)薄膜太陽能電池有非常高的理論轉(zhuǎn)化效率(高達(dá)30％)，高的吸收系數(shù)(105量級)，穩(wěn)定性好，對材料缺陷的容忍度高等優(yōu)點成為了近年來電池研

2、究的熱點。 本論文具體研究的內(nèi)容和主要結(jié)論如下： (1)采用電沉積法制備銅銦硒(CuInSe2)薄膜太陽能電池材料，并研究了鍍液中不同元素比例對預(yù)制膜成分的影響。 (2)用管式爐對預(yù)制膜進(jìn)行硒化，研究了不同硒化條件對薄膜的影響，包括溫度、預(yù)制膜中Cu/In比例和時間等。當(dāng)預(yù)制膜中Cu/In比例接近1:1(稍微富銅)，在溫度550℃、熱處理時間30min的硒化條件下薄膜的結(jié)晶質(zhì)量最好。 (3)用拉曼光譜探測

3、Cu-In-2Se預(yù)制膜在熱處理過程中的晶相，由此推斷薄膜形成過程。在沒有高的飽和Se氣氛的保護(hù)下，中間相Cu-Se，In-Se，Se和CuAu-CIS相等很容易在預(yù)制膜中形成，預(yù)制膜內(nèi)的原子排列結(jié)構(gòu)與CIS晶體相似。二元的硒化物通過與Cu，Se原子或離子之間的擴(kuò)散轉(zhuǎn)變?yōu)镃IS。γ-CuSe和CIS的形成溫度在170℃左右。 (4)設(shè)計并組裝了一個快速升溫的設(shè)備RTP(Rapid Thermal Processing)。該設(shè)備的