cis类薄膜光伏电池吸收层缓冲层材料制备研究分析

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1、个人收集整理仅供参考学习本文由shevjiang贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳.建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看.ｙ１４０４９３７分类号：ＵＤＣ：ＴＭ６１学校代号：１０１５０学号：２００５２１０１密级：峡建交戤挚硕士学位论文ＣＩＳ类薄膜光伏电池吸收层及缓冲层材料地制备与研究ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈＯＨａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒａｎｄｂｕｆｆｅｒｌａｙｅｒｍａｔｅｒｉａｌｉｎＣＩＳ－Ｃｌａｓｓｓｏｌａｒｃｅｌｌ学生姓名：导师及职称：学科门类；专业名称：研究方向：申请学位级别：论文答辩日期：

2、学位授予单位：刘元之薛钰芝教授工学材料学薄膜光伏材料与器件硕士２００８年６月５日大连交通大学摘要摘要太阳能是“取之不尽，用之不竭＂地清洁和可再生能源.铜铟硒类薄膜太阳能电池具有优异地光电转换性能而受到广泛关注.ＣｕｌｎＳｅ２（简称ｃＩｓ）是一种直接带隙材料，其光吸收系数高达１０５数量级，是目前己知光吸收性最好地半导体薄膜材料之一.ＣＩＳ类薄膜太阳能电池以ＣＩＳ为吸收层、以ＣｄＳ为缓冲层，光电转换效率较高.太阳光地最佳吸收能隙在１．４５ｅＶ，ＣｕＩｎＳｅ２地带隙为１．０４ｅＶ，为了提高带隙宽度，通常掺入Ｇａ，形成ＣｕＩｎＧａＳｅ四元化

3、合物.鉴于Ｉｎ和Ｇａ均为昂贵金属，本文通过在ＣＩＳ中掺入廉价地金属ｍ形成ＣｕＩｎＡｌＳｅ（Ｃ认Ｓ），改变材料地禁带宽度，以提高太阳能电池地转换效率.缓冲层ＣｄＳ中地Ｃｄ有毒，本文制备无毒地ＺｎＳ替代ＣｄＳ做为太阳b5E2RGbCAP能电池地缓冲层材料，对环境保护有利.本文首先在玻璃衬底真空上蒸镀Ｃｕ．Ｉｎ和Ｃｕ－Ｉｎ－Ａｌ金属多层膜以及后硒化退火地方法，制得了ＣＩＳ和ＣＩＡＳ薄膜.然后以ＺｎＳ０４?７Ｈ２０和ＣＳ（ＮＨ２）２为原料，以ＮＨ３?Ｈ２０为络和剂，用化学水浴沉积法（ＣＢＤ）制得了ＺｎＳ薄膜.进而，对制得地样品用Ｘ射91/9

4、1个人收集整理仅供参考学习线衍射仪（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱仪（ＥＤ）（）、四探针电阻测试仪、分光光度计等进行了检测，并对结果进行了分析.吸收层电性能测试结果显示，ＣＩＳ薄膜地电阻率在３．６８×１０４Ｑ?ｃｍ与１．８９p1EanqFDPwＱ?ｃｍ之间.当Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｅ地比例在１：１：２附近时，薄膜样品地电阻率在１．０Ｑ?ｃｍ数量级，ＣＩＡＳ薄膜地电阻率较ＣＩＳ薄膜地低，最高为０．６６×１０ｄＱ?锄.ＳＥＭ观察发现ＣＩＳ薄膜样品地形貌随各元素比例不同而有差异.在化学计量比附近，富Ｃｕ地样品晶粒较大.ＸＲＤ物相分析显示，在化

5、学计量比附近能够获得单一物相地ＣＩＳ多晶薄膜，砧替代部分Ｉｌｌ后，ＣＩＡＳ保持了黄铜矿型结构.分光光度计检测结果显示，两种薄膜样品地DXDiTa9E3d透光率在５％以下.ＳＥＭ观察发现，ＺｎＳ薄膜表面形貌呈球形，颗粒细小；四探针电阻测试显示ＺｎＳ薄膜地电阻率大于１．ＯｋＱ?ｃｍ，这样地电阻率满足制作太阳能电池地要求.ＸＲＤ物相分析显示，ＺｎＳ薄膜呈非晶或微晶状态.分光光度计检测说明ＺｎＳ薄膜样品地透光率在可见光波段大都在８０％以上，其性能均显示了ＺｎＳ薄膜适于做太阳能电池缓冲层材料.关键词：ＣＩＳ，ＣＩＡＳ，太阳能电池，硒化RTCr

6、pUDGiT大连交通大学工学硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＥｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｖｅｗｏｒｌｄｅｃｏｎｏｍｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｏｌａｒｅｎｅｒｙａｌｗａｙｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒ、析ｔｌｌｉｎｔｏ5PCzVD7HxAｃａｎｂｅｃｏｍｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｍａｔｔｅｒｔｏｔｈｅｍｏｄｅｍｂｅｓｅｅｎ勰ｉｎｅｘｈａｕｓｔｉｂｌｅｉｎｓｕｐｐｌｙａｎｄｕｓｅ，ｃｏｍｐａｒｅｄ晰ｔｌｌｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌ，ｓｏｌａｒｅｎｅｒｙｈａＳｔｈｅｓｐｅｃｉａｌａｄｖａｎｔａｇｅ

7、ｓｃｌｅａｎａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅ．ＴｈｅｓｏｌａｒｃｅｌｌｈａＳｂｅｃｏｍｅｔｈｅｆｏｃｏｕｓｆｏｒｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｃｏｎｖｅｒｔｌｉｇｈｔjLBHrnAILgａｅｌｅｃｔｒｏｃｉｔｙ．ＣｕＩｎＳｅｚ（ＣＩＳ）ｉｓｋｉｎｄｏｆｄｉｒｅｃｔｂａｎｄｇａｐｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌ，ｉｔｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅａｃｈｅｄ１０’，ｉｓｔｈｅｈｉｇｈｉｓｔｉｎｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄｉｔｓｍａｋｅＣＩＳｔｈｉｎｆｉｌｍｓｏｌａｒｃｅｌｌｔｈｅｆｏｃｕｓｐｈｏｔｏ

8、ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ91/91个人收集整理仅供参考学习ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｈｉ曲ｔｏｏ，ｗｈｉｃｈｉｎｐｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｆｉｅｌｄｓ．ＣＩＳｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｔｈｉｎｆｉｌｍｓ，ｉｅ．ｓｅｌｅｎｙｌ