CuIn_1-x-x Ga_xSe₂（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池具有效率高、禁帶寬度可調(diào)、穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn),且與其他太陽(yáng)能電池相比價(jià)格低廉、性能良好并節(jié)省物料,將成為未來(lái)太陽(yáng)能電池發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前,CIGS薄膜制備方法的高能耗、高成本問(wèn)題是限制其大規(guī)模應(yīng)用的突出瓶頸。因此,研究低能耗、低成本的CIGS薄膜制備方法具有非常重要的理論意義與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本論文采用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（[BMIm][BF₄]）與乙醇（Et OH）混合成的[BMIm][BF₄]-Et OH體系用于電沉積法制備CIGS薄膜,研究[BMIm][BF₄]-Et OH混合體系的性質(zhì)、電解液中Et OH含量對(duì)電沉積CIGS薄膜性質(zhì)的影響、混合電解液中CIGS薄膜的電沉積工藝及三維有序大孔（3DOM）的CIGS薄膜的電沉積工藝,并對(duì)混合電解液中乙醇對(duì)CIGS的共沉積機(jī)制影響及聚苯乙烯微球模板（PS）對(duì)CIGS的電化學(xué)行為的影響進(jìn)行了探討。[BMIm][BF

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

四方黃銅礦CIGS晶胞的晶體結(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文 1-2 是 CIGS 薄膜太陽(yáng)能電池的示意圖，其結(jié)構(gòu)從下至上為襯底/背電收層 p-CIGS/緩沖層 n-CdS/窗口層 i-ZnO/窗口層 ZnO:Al/防反射層 Mg Ni-Al。在此種結(jié)構(gòu)下，光通過(guò)窗口層進(jìn)入電池的 p-n 結(jié)，即 p-CIGSdS 層之間。在 p-n 結(jié)的內(nèi)建電場(chǎng)作用下，擴(kuò)散區(qū)域內(nèi)的電子從 p 型吸 n 型緩沖層，被 n 型緩沖層收集形成電子過(guò)剩區(qū)；同樣地，空穴從 n流到 p 型吸收層，并被 p 型吸收層收集形成空穴過(guò)剩區(qū)。這樣形成了正 n 型區(qū)為負(fù)的光生電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)通路接入負(fù)載后便可形成光生電流。

Acro 公司發(fā)展成為西門(mén)子太陽(yáng)能公司。1989 年至 199保持著 CIS 薄膜太陽(yáng)能電池組件的最高轉(zhuǎn)換效率。而法也成為現(xiàn)今工業(yè)上兩種主流的 CIS 薄膜的制備技術(shù)美國(guó)新能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）通過(guò)摻入 Ga 得到了最高轉(zhuǎn)S 薄膜太陽(yáng)電池[17]。這期間，也有很多公司開(kāi)始跟進(jìn) C德國(guó)的可再生能源實(shí)驗(yàn)室(ZSW)、美國(guó)的 Global Solar 等。于是，一些突破性的技術(shù)也不斷被研究開(kāi)發(fā)出來(lái)： CIGS，Na 摻雜、使用薄 CdS 層代替厚 CdS 緩沖層、使作為窗口層提高電池轉(zhuǎn)換效率等，這些技術(shù)不斷推動(dòng)著的研究向前發(fā)展。2011 年，ZSW 采用共蒸發(fā)方法制備膜太陽(yáng)能電池的電池效率突了 20%[18]。2014 年 2 月，Z到了 20.8%[19]。而僅十個(gè)月后，ZSW 再次刷新紀(jì)錄，了 21.7%[20]。CIGS 薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)一直在高速發(fā)商品化環(huán)節(jié)。[21]統(tǒng)計(jì)了 CIGS 薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最佳轉(zhuǎn)換效率3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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