单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

发布时间：2017-10-22 23:32

  本文关键词：单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

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【摘要】：采用单质靶磁控溅射制备Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜,研究了薄膜的元素组分、升温速率、硫化温度对薄膜表面平整性以及晶粒尺寸的影响。通过SEM与AFM表征薄膜的表面形貌与表面粗糙度,用EDS检测薄膜的元素组分。所制备的样品的Cu/(Zn+Sn)、Zn/Sn处于最优范围。通过XRD及Raman检测薄膜的结晶情况以及薄膜中的二次相,经上述测试分析判定CZTS薄膜品质良好。最终制备出以CZTS为吸收层的薄膜太阳电池,并用I~V特性检验了CZTS电池性能参数,得到效率为0.83%的CZTS薄膜太阳电池,并通过改进硫化退火工艺将效率提高至1.58%。
【作者单位】： 云南师范大学太阳能研究所教育部可再生能源材料先进技术与制备重点实验室云南省农村能源重点工程实验室;
【关键词】： CZTS薄膜 磁控溅射 硫化 转换效率
【基金】：国家科技合作重点项目(2011DFA62380) 国家自然科学基金(61176127,61167003)
【分类号】：O484.1;TM914.4
【正文快照】： (Received 17 June 2015,accepted 24 August 2015)1引言由于铜锌锡硫(CZTS)属于直接带隙半导体材料,有较高的光吸收系数(≥104)与匹配太阳光谱的带隙(1.45 e V),最重要的是Cu、Zn、Sn、S元素在地壳中的含量丰富且无毒无污染,所以CZTS薄膜作为薄膜太阳电池的吸收层,是CIGS、Cd

【共引文献】

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1 华中;孟祥成;孙亚明;王多;张守琪;;预退火对溶胶-凝胶法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜性能的影响[J];电子元件与材料;2014年05期

2 缪彦美;刘颖;郝瑞亭;邓书康;郭杰;刘焕林;;铜锌锡硫薄膜太阳电池及其研究进展[J];材料科学与工程学报;2014年04期

3 王威;沈鸿烈;焦静;金佳乐;;微波液相合成法制备Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒及其薄膜的研究[J];功能材料;2015年03期

4 曹中明;杨元政;许佳雄;谢致薇;;金属成分对固态硫化CZTS薄膜性能的影响[J];微纳电子技术;2015年06期

5 赵宗彦;赵响;;Electronic, optical, and mechanical properties of Cu_2ZnSnS_4 with four crystal structures[J];Journal of Semiconductors;2015年08期

6 高金凤;徐键;陶卫东;方刚;徐清波;;溶胶 凝胶法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳能电池器件[J];硅酸盐学报;2015年12期

7 ZOU YuGang;LIU Jie;ZHANG Xing;JIANG Yan;HU JinSong;WAN Li-Jun;;Carbon-free Cu_2ZnSn(S,Se)_4 film prepared via a non-hydrazine route[J];Science China(Chemistry);2014年11期

8 张克智;何俊;王伟君;孙琳;杨平雄;褚君浩;;溶胶-凝胶非硫化法制备铜锌锡硫薄膜（英文）[J];红外与毫米波学报;2015年02期

9 华中;孟祥成;孙亚明;于万秋;龙东;张守琪;;磁控溅射法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其性能表征[J];材料热处理学报;2015年06期

10 王威;沈鸿烈;姚函妤;陈洁仪;李玉芳;;硫源种类对微波合成CZTS颗粒与薄膜性能的影响[J];南京航空航天大学学报;2015年05期

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1 苏正华;溶胶—凝胶法制备铜锌锡硫（Cu_2ZnSnS_4）薄膜太阳能电池[D];中南大学;2013年

2 贺显聪;Cu_2ZnSnS_4光电薄膜的电沉积制备与物理性能研究[D];南京航空航天大学;2012年

3 江丰;Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳电池的溅射法制备和性能研究[D];南京航空航天大学;2012年

4 韩冬;化合物半导体缺陷物理及表面激发态动力学的第一性原理研究[D];吉林大学;2014年

5 魏铭;Cu_2ZnSnS_4纳米颗粒可控制备及其薄膜太阳能电池器件的研究[D];中国科学技术大学;2014年

6 Camara Sekou Mariama（冼那）;[D];东北师范大学;2014年

7 张克智;铜锌锡硫薄膜太阳电池材料和器件的制备与性质研究[D];华东师范大学;2014年

8 何俊;Cu_2ZnSnS(Se)_4薄膜太阳电池的特性对材料组分依赖性研究[D];华东师范大学;2015年

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1 侯泽良;两步过程制备铜锌锡硫（硒）薄膜及其光电性能研究[D];河南大学;2013年

2 李梅;纤维锌矿Cu_2ZnSnS_4纳米晶的合成及其光电性能研究[D];河南大学;2013年

3 张克栋;Cu_2ZnSnS_4薄膜的溶胶—凝胶法制备及其性能研究[D];湘潭大学;2013年

4 颜畅;多元金属硫化物纳米晶的合成及其涂覆薄膜的光电转换性能[D];中南大学;2012年

5 游亮;微纳CZTS吸收层材料的制备及其光电性能研究[D];中南大学;2013年

6 侯雪梅;铜锌锡硫纳米材料的制备及其光电性能研究[D];华中科技大学;2013年

7 李琦;CuInS_2薄膜太阳能电池的制备和表征[D];哈尔滨理工大学;2014年

8 张志芳;粉末涂敷法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜[D];内蒙古大学;2014年

9 金佳乐;硫化条件对Cu_2ZnSnS_4薄膜结构与光学性能影响的研究[D];南京航空航天大学;2014年

10 高娟;锌黄锡矿Cu_2ZnSnS_4的二乙烯三胺辅助法制备及其光电性能研究[D];华南理工大学;2014年

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1 李玲;郑柳萍;颜桂炀;潘青山;;CZTS固溶体可见光光催化降解罗丹明B[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年

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1 钟楚巍;CZTS太阳能电池的缓冲层和功能层材料的制备[D];厦门大学;2014年

2 李启文;脉冲激光沉积铜锌锡硫（CZTS）薄膜及太阳电池制备[D];深圳大学;2015年

3 杨忠楠;在ITO衬底上电化学一步法制备CZTS薄膜[D];大连理工大学;2011年

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本文编号：1080635