氨水浓度对化学浴沉积的Zn（O,S）薄膜形貌、结构和性能的影响-论文.pdf

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1、第41卷第4期人工晶体学报Vo1．41No．42012年8月JOURNALOFSYNTHET【CCRYSTALSAugust，2012氨水浓度对化学浴沉积的Zn(O，S)薄膜形貌、结构和性能的影响刘军，魏爱香，招瑜，刘俊，庄米雪(广东工业大学材料与能源学院，广州510006)摘要：采用化学浴法，以ZnSO·7H：O和SC(NH：)：作为反应前驱物，CHONa，·2H：O作为络合剂，NH，·H：O作为辅助络合剂和缓冲剂制备Zn(O，S)薄膜。采用SEM、EDS、XPS、XRD和透射光谱分析方法，研究氨水浓度对化学浴法制备的Zn(0，s)薄膜形貌、成分、结构和光学性能的影响以及Z

2、n(0，s)薄膜的形成机理。结果表明：zn(0，S)薄膜是由ZnO和ZnS纳米颗粒混合组成的，ZnO具有纤锌矿结构，ZnS是以非晶相存在。随着反应溶液中氨水浓度的降低，薄膜中所包含的ZnO逐渐减少，ZnS逐渐增加，S／Zn原子比逐渐增加，透射率和光学带隙也逐渐增大。关键词：Zn(0，S)薄膜；化学水浴法；透射率；光学带隙中图分类号：0484文献标识码：A文章编号：1000-985X(2012)04-0936-06InfluenceofAmmoniaCOncentrati0nonMorphology，StructureandPropertiesofZn(0，S)FilmsPre

3、paredbyChemicalBathDepositionLIUJun，WEIAi—xiang，ZHAOYu，LIUJun，ZHUANGMi一舰(FacultyofMaterialsandEnergy，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)(Received24却ril2012，accepted7June2012)Abstract：TheZn(O，S)thinfilmswerepreparedbychemicalbathdeposition(CBD)usingZnSO4·7H2OandSC(NH2)2ast

4、heprecursors，C6H507Na3·2H20asthecomplexingagent，NH3。H20astheauxiliarycomplexingagentandbufferagent．Theobtainedthinfilmswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，energydispersivespectrometer(EDS)，X-raydiffraction(XRD)andUV—Visspectrophotometry．Themorphology，structureandopticalproper

5、tiesofZn(O，S)thinfilmswereinvestigatedasafunctionofammoniaconcentrationinprecursors．TheresultsrevealthatZn(O，S)filmsarecomposedofZnOnano—particlesandZnSnano-particles．ZnOiswurtzitestructureandZnSisamorphous．Astheammoniaconcentrationdecreasing，theproportionofZnOdecreaseswhilethatofZnSincreas

6、esgradually．Inthemeanwhile，S／Znatomratios，transmissionandopticalbandgapallincrease．Keywords：Zn(0，S)thinfilms；chemicalbathdeposition；transmittance；opticalbandgap1引言铜铟镓硒[Cu(InGa)Se，CIGS]薄膜太阳能电池缓冲层材料主要采用II．VI族直接带隙半导体材料收稿日期：20l2一D4_24；修订日期：2012-06-07基金项目：广东省省部产学研项目(2011A090200003)；广州市科技计划项目(12C

7、52111614)作者简介：刘军(1984一)，男，湖南省人，硕士研究生。E—mail：li~un719@163．corn通讯作者：魏爱香，教授。E—mail：weiax@gdut．edu．cn第4期刘军等：氨水浓度对化学浴沉积的Zn(0，S)薄膜形貌、结构和性能的影响937硫化镉(CdS)，目前电池的效率最高达到20．3％⋯。由于Cd为有毒金属元素，所以电池生产过程中的废水以及报废电池都将对环境造成污染，并且CdS薄膜的禁带宽度只有2．4eV，不利于太阳光短波波段的响应。因此，研究绿色无镉的新型缓冲层