SnS、CdS薄膜的制備及光電性能的研究.pdf

1、大力推廣應(yīng)用太陽能是全人類關(guān)注的事業(yè)。太陽電池利用光生伏特效應(yīng)可以直接將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，是全世界科技工作者的研究熱點(diǎn)。研制低成本的薄膜太陽電池是推廣太陽電池應(yīng)用的主要方向。近年來一些研究表明，由于SnS具有高的吸收系數(shù)和合適的禁帶寬度等特性，是一種很有前景的太陽電池材料。另一方面，CdS也是一種很重要的用于制作光伏器件的材料，具有較寬的禁帶寬度，適宜作為一些太陽電池的窗口層。本文主要研究了SnS和CdS薄膜的制備技術(shù)并對(duì)這些薄膜光學(xué)

2、和電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試和表征，在此基礎(chǔ)上試制了n-CdS/p-SnS異質(zhì)結(jié)太陽電池。研究工作主要獲得了以下結(jié)果： 1.采用真空蒸發(fā)法制備了SnS薄膜，研究了襯底溫度和退火處理對(duì)SnS薄膜性能的影響。結(jié)果表明：襯底溫度為150C時(shí)薄膜的結(jié)晶性較好，SnS晶粒沿(111)晶面的擇優(yōu)取向較明顯，測(cè)得的薄膜禁帶寬度為1.402eV，薄膜的暗電導(dǎo)率σd為0.01Ω-1.cm-1，在30mW/cm2光照強(qiáng)度下，測(cè)得光電導(dǎo)與暗電導(dǎo)之比(σph/

3、σd)為8.0。在N2氣氛中175℃退火處理1h后，SnS結(jié)晶性能得到改善，薄膜的暗電導(dǎo)率和光電導(dǎo)率都有所升高。 2.分別采用化學(xué)水浴法和電化學(xué)沉積法制備了CdS薄膜，并對(duì)其光學(xué)和電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試和表征。研究了化學(xué)水浴法過程中B摻雜對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、光學(xué)和電學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：摻B可以降低薄膜的電阻率，當(dāng)摻雜原子比[B/Cd]=0.01時(shí)，薄膜電阻率最小。研究了電化學(xué)沉積過程中溫度和沉積電壓對(duì)薄膜中S與Cd的化學(xué)計(jì)量比的影響，并