CIGS薄膜太陽電池材料的材料學特征及光伏性能.pdf

1、Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太陽能電池是近年來光伏研究領域的熱點。CIGS薄膜材料因具有吸收系數高、穩(wěn)定性好等特點而成為目前最有希望的新一代太陽能電池材料。本文針對目前CIGS薄膜太陽能電池研究中關鍵材料即CIGS吸收層和ZnS緩沖層材料進行研究，旨在探索大面積、高質量CIGS和ZnS薄膜制備工藝路線，為CIGS薄膜電池器件的開發(fā)奠定基礎。
　　 本研究以離子溶液為溶劑代替水性溶劑避免陰極析氫，拓寬沉積電壓窗口為思路

2、，詳細研究了離子溶液溶劑中電沉積制備CIGS薄膜過程中電壓、電解質配方等工藝因素對薄膜成份和形貌的影響。找到了離子溶液中，一步電沉積制備CIGS薄膜的沉積規(guī)律，并通過一步電沉積獲得了尺寸為10cm×10cm，表面平整致密的CIGS薄膜。
　　 采用溶劑熱合成CuInS2、CuInSe2納米粉，詳細研究了工藝方式、溶劑種類、合成溫度、保溫時間等對合成產物物相和形貌的影響。成功的采用密閉高壓和開放常壓兩種溶劑熱工藝合成了CuInS2

3、納米粉和In2S3/CuS核殼結構微粉。采用涂覆工藝成膜，硒化氣氛中快速升溫燒結獲得了致密的CuIn(S,Se)2薄膜。
　　 采用化學水浴法制備ZnS緩沖層薄膜，詳細研究了絡合劑、水浴溫度、反應時間、超聲輔助、溶液pH值等工藝因素對薄膜質量的影響。制備了單分散層ZnS納米薄膜和致密ZnS薄膜。
　　 以CIGS薄膜為光活性電極，組成光電化學電池(PEC)，分別對電沉積制備的CIGS薄膜和涂覆工藝制備的CuIn(S,Se