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文檔簡介
1、銅鋅錫硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)是一種極具潛力的薄膜太陽能電池吸收層材料,具有轉換效率高、原材料來源廣泛且價格低廉和環(huán)境友好等一系列優(yōu)點。
本論文采用脈沖激光沉積法在不同工藝條件下制備了CZTS薄膜和ZnO薄膜。綜合利用SEM、AFM、XRD和紫外-可見分光光度計等各種分析測試手段,研究了脈沖激光能量、脈沖激光頻率、沉積時間、退火時間、退火溫度和環(huán)境氣氛等參數(shù)對薄膜表面形貌、物相結構及光電性能的影響,主要研究結果如
2、下:
1.脈沖激光能量為150mJ/p時,在ITO導電玻璃襯底上制備出了結晶良好的CZTS薄膜。
2.激光為頻率為5Hz時,CZTS薄膜呈強烈的(112)面擇優(yōu)取向;在其他頻率下,薄膜則傾向于呈(220)面擇優(yōu)取向。
3.薄膜的質(zhì)量與沉積時間有關,當沉積時間為90min時,制備出的CZTS薄膜結晶質(zhì)量良好,表面光滑、致密。
4.退火時間為60min時CZTS薄膜表面致密度高,缺陷少
3、。隨著退火時間的延長,CZTS薄膜表面粗糙度逐漸減小,但表面雜質(zhì)含量也逐漸增加。
5.退火溫度為300℃時薄膜的結晶質(zhì)量好、雜質(zhì)缺陷少、表面致密,可見光范圍內(nèi)透過率為0.8%,禁帶寬度為1.521eV,電阻率為0.009Ω·cm。隨著退火溫度的升高,薄膜透過率增大,禁帶寬度變寬。
6.富Sn有利于CZTS薄膜沿[112]方向擇優(yōu)生長。
7.在激光能量為150mJ/p、襯底溫度為200℃、氧氣分壓
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