真空蒸發(fā)法制備硫化錫薄膜及其太陽能電池的初步研究.pdf

1、太陽能是地球上取之不盡，用之不竭，潔凈環(huán)保的新能源。人類利用光伏效應(yīng)(太陽能電池)可以使太陽能轉(zhuǎn)化為電能，從而使太陽能的應(yīng)用更直接和便利。本論文中，采用真空蒸發(fā)法制備了作為太陽電池吸收層的新型材料—硫化錫薄膜。為了改善薄膜的光電性能參數(shù)，將真空蒸發(fā)制備的薄膜進(jìn)行摻雜處理，之后置于真空中進(jìn)行退火處理。對薄膜采用各種測試方法對其結(jié)構(gòu)組成、表面形貌、光學(xué)性能和電學(xué)性能進(jìn)行了表征。采用n型單晶硅(厚度為0.5mm)為襯底，采用真空蒸發(fā)法制備p型

2、硫化錫薄膜，再在p型硫化錫薄膜表面蒸發(fā)制備ITO導(dǎo)電薄膜(厚度為0.1um)透明電極，在單晶硅的背面采用銀制備背電極，制備出結(jié)構(gòu)為ITO/p-SnS/n-Si/Ag的異質(zhì)結(jié)太陽電池，并對其電學(xué)性能進(jìn)行了測試和分析，同時討論了影響太陽電池效率的一些因素。 對硫化錫薄膜及其太陽能電池性能測試的結(jié)果表明： 1)硫化錫薄膜為斜方相的多晶結(jié)構(gòu)，在真空中熱處理后能使硫化錫薄膜(111)晶面上的衍射強(qiáng)度得到明顯加強(qiáng)。 2)真空

3、蒸發(fā)法制備的硫化錫薄膜表面光潔，厚度均勻，附著力強(qiáng)，熱處理后硫化錫薄膜的晶粒尺寸有所增加，有利于增加薄膜的電阻率，硫與錫原子之比更加接近1:1。 3)在相當(dāng)大的光子能量范圍(1.3eV～4.3eV)內(nèi)，硫化錫的吸收系數(shù)在105cm-1以上并隨著光子能量的增加吸收系數(shù)也隨之增加，熱處理能增加薄膜對光的吸收。硫化錫薄膜的光學(xué)禁帶寬度Eg=1.36eV。 4)銀電極能與硫化錫能形成良好的歐姆接觸。 5)實(shí)驗(yàn)表明，在硫化