CIGS薄膜太阳电池异质结的研究

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1、摘要CIGS薄膜太阳电池异质结结特性的优劣直接影响着电池性能的优劣，因此很有必要系统地研究CIGS太阳电池的异质结。对于该课题，以前还没有人来专门研究。本论文首先阐述了异质结的物理基础，阐述了CIGS薄膜太阳电池异质结的光伏效应和电池的工作原理。通过实验，优化了制各C1GS、CdS、ZnO薄膜的工艺。在此基础上，对CIGS薄膜太阳电池的异质结作了初步研究，揭示了目前制备的CIGS薄膜太阳电池异质结存在的一些问题，由此，引入OVC(OrderedVacancyCompound)，即在CIGS薄膜表面制备富In的薄层，来解决这些问题，改善异质结的结特性，提高CIGS薄膜太阳电池的性能。

2、在以上改进的基础上，我们进行了结构为GlassMo／CIGS／OVC／CdS，i-ZnO／n．ZnO／Al的CIGS薄膜太阳电池的试制探索，对其性能进行了测试分析，提出了一些改进意见。关键词：异质结、薄膜太阳电池、CIGS、OVC、CdS、ZnOAbstractThejunctioncharacteristicoftheheterojunctionoftheCIGSthinfilmsolarcellsdirectlyinfluencesthepropertiesofthesolarcellsTherefore，itisnecesserytoresearchtheheterojunc

3、tionoftheCIGSthinfilmsolarcellssystematically．NoonedidspecialresearchonthisdomaininthepastThethesiSfirstlydissertatesthebasicknowledgeoftheheterojunction，thePVeffectoftheheterojunctionandtheworkprincipleoftheCIGSthinfilmsolarcellsByalotofexperiments，weoptimizethefabricationtechniquesoftheCIGS，

4、CdS，andZnOthinfilmsOnthebasis，wedopilotstudyontheheterojunctionoftheCIGSthinfilmsolarcells，bringtoviewsomeproblemsexistedintheheterojunctionoftheCIGSthinfilmsolarcellswhicharefabricatednowOVC(OrderedVacancyCompound)，whichisathinlayerfabricatedonthesurfaceofttheCIGSthinfilm，isusedtosolvethosepr

5、oblems，improveonThejunctioncharacteristicoftheheterojunctionandthepropertiesoftheCIGSthinfilmsolarcellsInthebasisofthoseimprovementsabove，wehavefabricatedtheCIGSthinfilmsolarcellswiththestructureofGlass／Mo／CIGS／OVC／CdS／i-ZnO／n．ZnO／AI，testedandanalyzedthepropertiesofthosesolarceils．Someadvicesa

6、reputforwardtoimprovementonthepropertiesoftheCIGSthinfilmsolarcellsKeywords：Heterojunction；Thinfilmsolarcells；CIGS；OVC；CdS；ZnO前言一背景人类社会的发展伴随着能源消耗的增加，与此同时，常规能源(如石油、煤炭等)储量在逐年减少，而且使用常规能源造成环境污染和气候恶化，导致地球生态环境的污染、破坏日趋严重。因此，人类对“可再生能源”、“绿色能源”的研究、开发和利用越来越重要、紧迫。这其中，太阳能无疑是人类未来能源的首选。太阳能在地球上分布最广，储量最大、稳定、持久

7、，对它的利用也最廉价。而且清洁无污染。太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的热核反应[11，并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。太阳每秒钟向太空发射的能量约38×1020兆瓦，而每年投射到地面E的太阳能为1，05×10”千瓦时，相当于13×10”吨标准煤。按照目前太阳质量消耗速率计，太阳内部的热核反应足以维持6×10”年，相对于人类发展历史的有限年代而言，真可以说是“取之不尽，用之不竭”的能源。太阳电池是利用半导体的光伏效应直接将太阳能转换成电能，是一种清洁、高效、廉价、无