SILAR法制備CIAS薄膜太陽電池吸收層和緩沖層.pdf

1、近年來，由于CuInSe2薄膜太陽電池轉(zhuǎn)換效率比較高、成本較低以及較穩(wěn)定的性能備受人們關(guān)注。制備電池的材料帶隙越接近吸收太陽能光譜的最佳帶隙1.45eV，其轉(zhuǎn)換效率越高，而CuInSe2常溫(300K)下是直接帶隙材料，Eg約為1.04eV，通常在CIS材料中摻入鎵來代替部分銦增大帶隙以提高材料的轉(zhuǎn)換效率，然而稀有金屬鎵價(jià)格昂貴，這使得制造的成本增加。我們擬使用價(jià)格低廉的Al代替In，通過不同工藝條件比較，探索其最佳制備工藝。
　

2、　 論文中CIAS薄膜制備采用陰、陽離子前驅(qū)體溶液分離的SILAR法，通過改變工藝條件，主要研究了不同循環(huán)次數(shù)、前驅(qū)體溶液離子濃度變化和不同退火的溫度和時(shí)間等工藝條件對(duì)薄膜性能的影響，采用XRD、SEM、分光光度計(jì)等測(cè)試方法分析薄膜的結(jié)晶學(xué)性能，形貌和元素組分，光學(xué)性能。同時(shí)采用CBD法制備了CdS緩沖層，并對(duì)其性能進(jìn)行了表征。
　　 CIAS樣品的測(cè)試結(jié)果表明，SILAR薄膜的生長(zhǎng)速率約為20nm/cycle，這說明離子在襯

3、底表面的吸附是多層離子同時(shí)進(jìn)行吸附的，不是單層吸附；當(dāng)溶液中的Cu/In+Al比率為1時(shí)，與CIAS薄膜各化學(xué)組分更接近，薄膜比較平整致密，隨著Al含量的增加，銦的含量略有減少，說明部分鋁取代了銦；高溫長(zhǎng)時(shí)間退火會(huì)使銦和硒揮發(fā)，導(dǎo)致產(chǎn)生對(duì)電池性能有害的CuSe雜質(zhì)，適當(dāng)升高溫度和延長(zhǎng)退火時(shí)間有助于改善薄膜的結(jié)晶學(xué)性能，提高薄膜的成膜質(zhì)量。在400℃下熱處理30min后，制備的薄膜質(zhì)量較好，具有較單一的黃銅礦結(jié)構(gòu)?？刂其X含量可以調(diào)節(jié)薄膜的