预制层中In／Cu原子比对CuInSe2薄膜成分、结构和形貌的影响-论文.pdf

《预制层中In／Cu原子比对CuInSe2薄膜成分、结构和形貌的影响-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31卷第5期可再生能源Vol_31No．52013年5月RenewableEnergyResourcesMav2013预制层中In／Cu原子比对CuInSe2薄膜成分、结构和形貌的影响颜志强，魏爱香，招瑜，刘军，赵湘辉(广东工业大学材料与能源学院，广东广州，510006)摘要：采用磁控溅射技术，共溅射Culn合金靶和纯In靶，CuIn合金靶的溅射功率不变．通过改变纯In靶的溅射功率，制备了具有不同In／Cu原子比的Culn预制层；然后以固态硒粉为硒源，采用三步升温硒化方式对Culn预制层进行硒化。通过EDS、XRD和SEM分析方法，研究了预制层中不同的In／Cu

2、原子比对铜铟硒(CIS)薄膜的成分、结构和形貌的影响。结果表明：CIS薄膜主要由CulnSe相构成，但存在少量的CuSe相，随着Culn预制层中In／Cu原子比的逐渐增大，CuSe相所占比例减少．CIS薄膜中In／Cu和Se／(Cu+In)的比值也相应增大，CuInSe大颗粒分布逐渐均匀，大颗粒之间的细小颗粒逐渐消失。关键词：CuInSe薄膜；磁控溅射技术；预制层；表面形貌；结构和成分中图分类号：TM615；TM914．4文献标志码：A文章编号：1671-5292(2013)05—0009—04InfluencesofIn／Cuatomratioinprecurs

3、orlayeroncomposition，structureandmorphologiesofCulnSe2filmsYANZhi—qiang，WEIAi—xiang，ZHAOYu，LIUJun，ZHAOXiang-hui(SchoolofMaterialandEnergy，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：TheprecursorlayerwithdifferentIn／CuatomratiowerepreparedbyCO—sputteringofCuInalloyta

4、rgetandpureIntarget，thenselenizedbyusingSepowderastheSesourcetoformCuInSe2thinfilms．TheCulnSe2thinfilmswereanalyzedbySEM，EDSandXRD．TheresultsrevealthatthemainphaseofthinfilmsisCuInSe2，andtheCuSephasealsoisdetectedintheXRDpatterns．However，astheincreaseofIn／Cuatomratioinprecursorlayer，t

5、heCuSephaseratiodecreasedbuttheSe／(Cu+In)atomratioandIn／CuatomratioofCISthinfilmincreaseaccordingly．ThelargeparticlesofCISthinfilmsaremoreuniformandsmallparticlesbetweenthebigparticlesdisappearedgradually．Keywords：CuInSe2thinlms；magnetronsputtering；precursorlayer；morphology；structurea

6、ndcon—position0引言Ⅵ族化合物，是直接带隙半导体．具有黄铜矿和闪铜铟镓~(CIGS)薄膜太阳能电池既具有高的锌矿两种晶格结构．其中具有较大吸收系数的黄光电转换效率，又具有比较低的制作成本，性能铜矿结构的CIS和CIGS薄膜可以用作太阳能电稳定，不会发生光诱导衰变[1]一。是优良的太阳能池吸收层。电池材料。作为薄膜太阳能电池的吸收层材料的CIS薄膜的制备方法很多，主要制备技术包CuInSe2(CIS)或CuInl—xGaxSe2(CIGS)，属于I一Ⅲ一括真空蒸发法、溅射后硒化法、电化学沉积方法、收稿日期：2013—01—03。基金项目：广州市科技项目

7、(12C52111614)；广东省省部产学研项目(20l1AO9020【)(】o3)。作者简介：颜志强(1987一)，男，湖南株洲人，硕士研究生，研究方向为薄膜太阳能电池技术。E—mail：695433220@qq．con通讯作者：~f：(1964一)，女，博士，教授，主要从事半导体材料与器件技术的研究工作。E-mail：weiax@gdutedu．cn．·9·可再生能源喷涂热解法和丝网印刷法等[31-[01。真空蒸发法和45O溅射后硒化法是最适合产业化的制备技术。芝}-}＼CuInSe2(CIS)或CuInl—xGaxSe2(CIGS)的研究重点26o／i和难点

8、是制备满足