本文關(guān)鍵詞： CIGS薄膜 一步熱蒸發(fā) 中頻磁控濺射 晶體結(jié)構(gòu)　出處：《大連工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：銅銦鎵硒(CuIn1-xGax Se2)薄膜太陽能電池是一種無污染的綠色環(huán)保電池,對其的研究和利用日趨得到重視,成本低,轉(zhuǎn)換效率高,性能穩(wěn)定,弱光性好,幾乎不衰減等特點(diǎn),是目前世界上最具潛力的太陽能電池。2013年10月,德國的氫能和可再生能源研究中心(ZSW)和Manz集團(tuán)在已有的成熟的技術(shù)基礎(chǔ)上,通過深度的研究合作,制備的CIGS薄膜太陽電池的轉(zhuǎn)化效率突破到20.8%,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。作為關(guān)鍵核心層,CIGS薄膜具有十分重要的地位,是直接帶隙半導(dǎo)體材料,屬于Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ族四元化合物,它是p-n節(jié)的p型半導(dǎo)體區(qū),高品質(zhì)吸收層薄膜的制備是提高光吸收率,制備高光轉(zhuǎn)化率薄膜電池的關(guān)鍵。其禁帶寬度在1.04~1.68eV內(nèi)連續(xù)可調(diào)。吸收系數(shù)可達(dá)5×105 cm-1,而厚度僅為1.5~2μm。本論文主要采用一步熱蒸發(fā)法和中頻磁控濺射兩種工藝制備CIGS薄膜。一步熱蒸發(fā)法將預(yù)先制備好的銅銦鎵硒(CIGS)粉末進(jìn)行蒸發(fā)蒸鍍制備CIGS薄膜。分別在鈉鈣硅玻璃基底、Mo基底上制備CIGS薄膜,考察基底材料、基底溫度及功率對CIGS薄膜結(jié)構(gòu)及性能的影響;磁控濺射法采用中頻磁控濺射電源,在鈉鈣硅玻璃上濺射銅銦鎵硒(CIGS)四元合金靶材,制備CIGS薄膜。重點(diǎn)研究了基底溫度、濺射功率及退火處理對CIGS薄膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究結(jié)果表明:在一步熱蒸發(fā)法制備CIGS薄膜時,玻璃和Mo基底下制備的CIGS薄膜具有均一的化學(xué)計量比組成,不同基底溫度下,薄膜呈片狀和柱狀兩種結(jié)構(gòu),片狀結(jié)構(gòu)的光吸收系數(shù)和禁帶寬度高于柱狀結(jié)構(gòu)的光吸收系數(shù)和禁帶寬度;中頻濺射CIGS薄膜,基底溫度250℃,制備的CIGS吸收層薄膜結(jié)晶性最好,晶粒呈柱狀生長,晶粒尺寸達(dá)到1μm,電阻率最小,光吸收系數(shù)為0.9×105cm-1,禁帶寬度為1.41eV,兩者都達(dá)到較優(yōu)值。退火溫度350℃時,性能最佳。
[Abstract]:Copper indium gallium selenite CuIn1-xGax Se2) thin film solar cell is a kind of pollution-free green environmental protection battery. Its research and utilization have been paid more and more attention, with low cost and high conversion efficiency. Stable performance, good weak light, almost no attenuation and other characteristics, is the most potential solar cells in the world. October 2013. Germany's Research Centre for hydrogen Energy and Renewable Energy (ZSW) and Manz Group cooperate through in-depth research on the basis of existing mature technologies. The conversion efficiency of the prepared CIGS thin film solar cells has broken through to 20.8, which has set a new world record. As a key core layer, the CIGS thin film has a very important position. It is a kind of direct band-gap semiconductor material, belonging to 鈪，

本文編號：1486920