共蒸法制备CIGS薄膜及其表征

发布时间：2018-05-27 07:39

  本文选题：太阳能电池 + CIGS薄膜　； 参考：《暨南大学》2010年硕士论文

【摘要】： 随着人类社会的发展,人们开始青睐于高效清洁并取之不尽的能源,太阳能是清洁无污染、安全的可再生能源,具有巨大的优势与开发利用潜力,太阳能电池的应用可同时解决能源与污染两大问题,是未来太阳能利用的主要方向。CIGS电池是很有潜力的多晶薄膜太阳能电池,它具有直带隙结构,基于三步共蒸发工艺制备的CIGS电池的转换效率已达19.9%,是所有薄膜太阳能电池中最高的。CIGS薄膜是CIGS太阳能电池的吸收层,属其核心部分,由于其成分复杂、条件难以控制,70年代以来一直为人们所研究的热点。 本论文主要采用三步共蒸法在常温下沉积CIGS薄膜,而后对衬底分三步在不同温度下真空退火,采用扫描电子显微镜(SEM)及其附件EDS、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光光度计(UV,带积分球)分析薄膜的表面形貌、薄膜成分、晶体结构及光学性质。研究了不同退火温度下、不同硒量下、不同气体环境下对CIGS薄膜的结构、形貌及光学性质的影响。研究表明：(1)预置层退火温度达350℃以上In、Ga才能与Se进行有效反应；(2)Se量应严格控制在CuIn0.7Ga0.3Se2化学计量比范围内,预置层真空退火温度应控制在350℃,所制备的CIGS薄膜具有较高的光吸收率,近红外波段光学反射率低至2%以下；(3)随着预置层退火温度的升高CIGS薄膜结晶颗粒变小,400℃以下真空退火对于CIGS薄膜的结晶是有利的,而400℃以上出现团聚现象；(4)CuIn0.7Ga0.3Se2化学计量比配比中Se适量时预置层真空退火温度选择400℃,Se过量时选择350℃真空退火,有利于制备单一黄铜矿相结构的CIGS薄膜。另外,本论文采用一步共蒸常温沉积CIGS薄膜,并对其薄膜成分、晶体结构、光学性质进行分析研究,探索出一步共蒸制备CIGS薄膜的实验方法。
[Abstract]:With the development of human society , people begin to favor efficient and clean energy , solar energy is clean and pollution - free , safe renewable energy , has great advantages and potential for exploitation and utilization . The application of solar cell can solve two major problems of energy and pollution . It is the most potential polycrystalline thin - film solar cell , which is the highest in all thin - film solar cells .



The structure , morphology and optical properties of the thin films were analyzed by scanning electron microscopy ( SEM ) and EDS , X - ray diffraction ( XRD ) , ultraviolet ( UV , integrating sphere ) . The effects of different annealing temperatures on the structure , morphology and optical properties of the films were studied .
( 2 ) Se content should be strictly controlled within the stoichiometric ratio of CuIn0.7 Ga . 3Se2 , the pre - set vacuum annealing temperature should be controlled at 350 鈩，

本文编号：1941105