电化学沉积CdS薄膜及其在CZTS薄膜太阳能电池中的应用-论文.pdf

《电化学沉积CdS薄膜及其在CZTS薄膜太阳能电池中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第l3卷第2期材料与冶金学报Vol_13No．22014年6月JournalofMaterialsandMetallurgyJune2014也七七第十四届全国青年材料科学与技术研讨会征文，净净净电化学沉积CdS薄膜及其在CZTS薄膜太阳能电池中的应用夏晨，张军，许扬，王喜娜，王浩(湖北大学物理与电子科学学院，武汉430062)摘要：采用硫代硫酸钠、硫酸镉，配以有机酸NTA调节溶液pH值，首次在碱性环境中电沉积制备CdS薄膜，并将其应用到CuZnSnS(CZTS)薄膜太阳能电池中作为缓冲层．实验探讨了pH值、溶液浓度、沉积电位对薄膜晶体结构、形貌、界面等微观结构以及光学特性的影响、

2、在pH值为9．36、Cd“浓度为0．025mol／L、沉积电位为一1．7V时，获得了表面均匀致密而无针孔、近化学计量原子比、禁带宽度为2．4eV的CdS薄膜，将其应用于CZTS薄膜太阳能电池中，所制备的缓冲层CdS薄膜展现了与CZTS薄膜良好的匹配性，CZTS／CdS的P—n结质量得到改善．关键词：电化学沉积；CdS薄膜；CZTS太阳能电池；缓冲层中图分类号：TQ153．3文献标识码：A文章编号：1671620(2014)02-0146—06ElectrochemicaldepositionofCdSthinfilmanditsapplicationinCZTSsolarcell

3、XiaChen，ZhangJun，XuYang，WangXina，WangHao(FacultyofPhysicsandElectronicScience，HubeiUniversity，Wuhan430062，China)Abstract：AelectrochemicaldepositiontechniquewasdescribedforfabricatingCdSthinfilmsfromanalkalinesolutioncont~ningCdSO4、Na2S2O3andNTA．ThistechniquewasfurtherapphedtOthepreparationofb

4、uferlayerforCU，ZnSnSd(CZTS)solarcel1．TheefectsofthepHvalue，solutionconcentrationanddepositionpotentialoncrystalstructure，morphology，interfacemicrostructureandopticalpropertiesofthesampleswerediscussed．SomeCdSthinfilmswithsmoothsurface，uniforlTlparticlesize，nearstoichiometricatomicratio，andath

5、eoreticalbandgapof2．4eVwereobtainedundertheconditionasfoUows：pHvaluewas9．36，Cconcentrationwas0．025moL／Landdepositionpotentialwas1．7V．AfterbeingapphedtotheCZTSthinfilmsolarcells．theas—synthesizedbuferlayerofCdSminfilmsmatchedwelwiththeCZTSthin丘lms．andimprovedquahtyoftheCZTS／CdSP—njunction．Keyw

6、ords：electrochemicaldeposition：CdSthinfilm；CZTSsolarcell；burlayerCuZnSnS(CZTS)薄膜太阳能电池由于其吸2．42eV的直接带隙半导体材料，具有与CZTS和收层具有与太阳光谱匹配的禁带宽度和高的可见ZnO相匹配的能带结构与晶格常数，因此成为光吸收系数，已成为国际光伏界的研究热点．CZTS太阳能电池缓冲层的最佳选择¨．多层膜CZTS电池主体部分P—n结由吸收太阳光的吸收的电池结构Mo／CZTS／CdS／i—ZnO／A1中CdS的层CZTS薄膜与透过太阳光的窗口层ZnO构成，带隙居于低带隙的CZTS吸收层和高带隙

7、的ZnO然而吸收层CZTS与窗口层ZnO的晶格匹配不窗口层之问，其作为过渡层可以有效调整导带边佳，如果直接接触形成P—n结会影响太阳电池的失调，从而改善CZTS／ZnO的P—n结质量和电池输出效率，所以需要在吸收层和窗口层之问加入性能．缓冲层．CdS作为一种光透过率较高、禁带宽度为CdS薄膜的制备方法主要有电化学沉积收稿日期：2013．12．17．基金项目：国家自然科学基金(Nos．51372075and51311130312)．作者简介：夏晨(1987一)，男，硕士研究生，E—