碲化镉薄膜太阳能电池相关材料的制备与表征

《碲化镉薄膜太阳能电池相关材料的制备与表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、中国科学技术大学硕士学位论文碲化镉薄膜太阳能电池相关材料的制备与表征作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：侯泽荣凝聚态物理王德亮教授二○一○年五月 UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforMaster’sdegreePreparationandCharacterizationofMaterialsforCdTeThinFilmSolarCellAuthor’sName：Speciality：ZerongHouCondensedMatterPhysics

2、Prof.DeliangWangMay,2010Supervisor：Finishedtime: 中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：___________签字日期：_______________中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论

3、文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。□公开□保密（____年）作者签名：_______________签字日期：_______________导师签名：_______________签字日期：_______________ 摘要摘要碲化镉(CdTe)和硫

4、化镉(CdS)是制造薄膜太阳能电池的常用半导体材料。CdTe/CdS薄膜太阳能电池最高实验室光电转换效率已经达到16.5%。本论文研究了在CdTe薄膜太阳能电池制备过程中相关材料的制备、处理和表征。第一章首先介绍了太阳能电池的发展历史和基本工作原理。然后介绍了CdTe和CuInSe2薄膜太阳能电池的特点和结构。最后介绍了CdTe薄膜太阳能电池中的欧姆接触。第二章中采用三电极电化学沉积法成功制备了CdTe多晶薄膜。通过XRD、Rman、SEM等手段研究了CdCl2热处理以后对电化学沉积的CdTe薄膜的晶体结构和微结构的影响。

5、第三章首先研究了化学水浴法沉积CdS的机理和CdCl2热处理对CdS薄膜微结构、表面形貌、晶体结构和光电性质的影响。然后采用Glass/FTO/CdS/CdTe/CdS结构，通过XRD、SEM、Raman、XPS等手段重点研究了不同温度CdCl2空气热处理对CdS/CdTe界面互扩散、界面反应和重结晶过程的影响。研究发现热处理550℃时界面已生成具有六方纤锌矿结构的CdS0.85Te0.15。CdCl2防止了界面的氧化和促进了CdS/CdTe界面扩散以及CdSxTe1-x的生成。第四章首先介绍了近空间升华法制备CdTe薄膜

6、的原理和装置。然后研究了CdTe薄膜的溴-甲醇化学蚀刻的机理和蚀刻前后表面化学组成和微结构的变化。通过摸索和优化溴-甲醇化学蚀刻条件，作者制备出了光电转换效率为12.4%的CdTe薄膜太阳能电池。关键词：碲化镉薄膜太阳电池碲化镉硫化镉电化学沉积拉曼光谱界面扩散CdSxTe1-x近空间升华溴-甲醇化学蚀刻I AbstractAbstractCadmiumtelluride(CdTe)andcadmiumsulfide(CdS)arecommonsemiconductormaterialsusedinthinfilmsolar

7、cells.TheconversionefficiencyofCdTe/CdSthinfilmsolarcellhasreached16.5%inthelaboratory.Inthispaper,wehavestudiedthepreparation,treatmentandcharacterizationoftherelatedmaterialsinCdTethinfilmsolarcells.InChapterⅠ,wefirststudiedthehistoryofsolarcellsandthebasicworkp

8、rincipleofit.ThenweintroducedcharacteristicsandstructureoftheCdTeandCuInSe2thinfilmsolarcell.Finally,ohmiccontactintheCdTethinfilmsolarcellhasbeenlearne