CIS（CIGS）太陽(yáng)能薄膜的電沉積制備.pdf

1、為了環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展，尋找廉價(jià)、清潔的替代能源成為人類面臨的迫切課題。其中，太陽(yáng)能就是一種即清潔又安全，無(wú)污染的可再生新能源。目前，太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)是太陽(yáng)能利用中最重要的研究領(lǐng)域之一，而實(shí)現(xiàn)低成本和高效率是太陽(yáng)能電池開(kāi)發(fā)的主要研究方向。由于CuInSe2(簡(jiǎn)稱為CIS)是一種直接帶隙材料，光吸收系數(shù)高達(dá)105數(shù)量級(jí)，是目前己知的光吸性最好的半導(dǎo)體薄膜材料，以其為吸收層的太陽(yáng)能電池具有光電轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，使CIS薄膜太陽(yáng)電

2、池成為當(dāng)今光伏領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 制備CuInSe2薄膜的方法有很多，其中電沉積法由于成本低、原材料消耗少、易于控制等優(yōu)點(diǎn)成為研究的熱點(diǎn)。本文采用三電極體系，以飽和甘汞電極為參比電極，大面積鉑網(wǎng)為輔助電極，鉬片為工作電極，以氯化銅、氯化銦、氯化鎵、亞硒酸為原料，乙醇為溶劑，一步電沉積得到前驅(qū)體薄膜，制得的薄膜用氮?dú)獯蹈?，并?duì)前驅(qū)體薄膜在硒氣氛保護(hù)下進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚硪愿纳破浣Y(jié)晶性能。通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、掃

3、描電鏡自帶能譜儀(EDS)對(duì)制備的薄膜的各種性能進(jìn)行表征。 具體分析了不同沉積方式、電解液組成、導(dǎo)電鹽(LiCl)濃度、PH值和熱處理工藝等因素對(duì)薄膜成分及形貌的影響，并對(duì)電沉積薄膜的機(jī)理進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明，CIS(CIGS)薄膜屬于正則共沉積合金膜，薄膜中各種元素的原子百分比含量隨鍍液中對(duì)應(yīng)物質(zhì)濃度的增加而增加。溶液中加入導(dǎo)電鹽LiCl能增加離子的游離量，增大薄膜中金屬原子的含量。對(duì)鍍液PH值的控制可降低沉積膜中氧化物或