CIS太陽能電池中CIS材料的制備與性能研究.pdf

1、在太陽能電池領域,要提高電池的光電轉換效率,降低電池的生產成本,最基本且關鍵的問題是在材料的選擇及制備方面,該文對CIS太陽能電池中CIS薄膜的制備及性能方面進行研究和探討.通過比較幾種不同的制備CIS多晶薄膜的方法,并結合現(xiàn)有實驗條件,該文研究了用磁控濺射和硒化方法制備CIS多晶薄膜材料的工藝過程.研究了濺射功率對所制薄膜的沉積速率及結晶度的影響,用臺階儀測量了膜厚,用XRD和SEM分析了膜的結晶度和擇優(yōu)取向,計算出Cu膜的沉積速率與

2、濺射功率的關系.嘗試了三種制備Cu-In預制薄膜的方法:第一,在銅靶里面開槽灌銦做成銅銦混合靶;第二,銅銦合金靶;第三,銅、銦兩靶交替濺射.在用Cu、In兩靶交替濺射的方式沉積Cu-In預制薄膜的所有樣品中,最接近化學計量比的CIS薄膜的制備條件是:銅銦濺射功率分別為:300w和60w,濺射時間比為0.625.同時對硒化退火方法進行多次的實驗,探討了獲得CIS薄膜的優(yōu)化硒化工藝:氮氣保護時,流量為60ml/min,硒化基片溫度為500℃

3、.目前為止文獻上對CIS/CdS太陽能電池CIS/CdS異質結構的能帶結構及異質結特性的理論研究和討論仍較少.該文從理論上討論了CIS/CdS異質結的能帶結構、伏安特性.討論結果表明改變CIS和CdS兩種半導體材料的摻雜濃度,CIS/CdS異質結的能帶結構也隨之變化,從而改變其相應的伏安特性,因此,可通過設計制造出最符合要求的能帶結構和伏安特性的CIS/CdS異質結,進一步提高CIS/CdS太陽能電池的效率.同時對CIS異質結構中開路電