CIGS吸收层的带隙调控及其光电特性

发布时间：2021-05-21 22:57

　　随着社会经济的快速发展,对能源资源的使用和需求持续增加,日益凸显的能源短缺和传统资源大量使用造成的环境恶化问题已成为制约人类社会可持续发展的主要矛盾,寻求并大力发展清洁的可再生能源迫在眉睫。太阳能以其洁净环保、可再生等优点受到全世界的关注和大力推广。在各种太阳能电池中,薄膜太阳能电池具有成本低、可规模化生产和可制作成多结串联式电池组件等优点而备受关注。在所有种类的薄膜太阳能电池中,铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池具有污染小、弱光性好、效率高和不衰退的特点,成为最具有实际应用前景的一类薄膜太阳能电池。吸收层承担着器件对太阳光的吸收和利用,其性能的好坏直接决定着器件最终的光电转换效率。CIGS吸收层的真空制备方法主要有共蒸发法和磁控溅射法等。其中,磁控溅射法具有设备相对简单、重复性高、元素比例易于调控和可以实现高速、连续大面积生产的优点,可以更好的满足工业化生产的需要。在磁控溅射法制备CIGS吸收层的过程中,通常采用溅射金属预制层后硒化的技术方案,这种制备方案具有成品率高和材料损耗小的特点,更符合产业化生产的要求。尽管磁控溅射法制备CIGS太阳能电池的研究已经取得了令人瞩目的成果,但就目... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳能电池简介
        1.2.1 太阳能电池的基本工作原理
        1.2.2 太阳能电池的分类
    1.3 磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳能电池
        1.3.1 CIGS薄膜太阳能电池的结构
        1.3.2 磁控溅射法的基本原理
        1.3.3 磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳能电池进展
    1.4 CIGS薄膜太阳能电池的带隙调控方式
        1.4.1 银掺杂对CIGS薄膜太阳能电池的带隙调控研究进展
        1.4.2 硫化对CIGS薄膜太阳能电池的带隙调控研究进展
    1.5 目前存在的主要问题
    1.6 论文的研究思路和主要内容
第二章 基于磁控溅射后硒化法制备高性能的CIGS吸收层
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器及试剂
        2.2.2 实验过程
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同溅射功率对薄膜形貌的影响
        2.3.2 不同溅射功率对薄膜成分的影响
        2.3.3 不同溅射功率对吸收层薄膜结构及光学特性的影响
        2.3.4 不同溅射功率对CIGS电池器件性能的影响
        2.3.5 硒粉用量对吸收层薄膜各项性能的影响
        2.3.6 硒粉用量对CIGS电池器件性能的影响
    2.4 本章小结
第三章 银掺杂对CIGS吸收层带隙的调控机制
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器及试剂
        3.2.2 实验过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 银掺杂对薄膜形貌的影响
        3.3.2 银掺杂对吸收层元素分布及成分的影响
        3.3.3 银掺杂对吸收层薄膜结构及光电特性的影响
        3.3.4 银掺杂对ACIGS电池器件性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 Ag-S共掺在CIGS吸收层中起作用的机理
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器及试剂
        4.2.2 实验过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cu/In/Ga预制层的硫硒化退火对薄膜各项性能的影响
        4.3.2 Cu/In/Ga预制层的硫硒化退火对CIGSSe器件性能的影响
        4.3.3 Ag-S共掺对ACIGSSe薄膜各项性能的影响
        4.3.4 Ag-S共掺对ACIGSSe器件性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 存在的问题与展望
参考文献
硕士期间发表的论文与工作
致谢



本文编号：3200522