銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池,在二十一世紀(jì)的第二個(gè)十年后迅猛發(fā)展�；诓Ａбr底的CIGS薄膜太陽(yáng)電池的能量轉(zhuǎn)換率已經(jīng)進(jìn)入23%的時(shí)代,與此同時(shí),基于柔性襯底的CIGS薄膜太陽(yáng)能電池也快速發(fā)展,能量轉(zhuǎn)換率也已經(jīng)突破了20%的大關(guān)。近年來(lái),CIGS薄膜太陽(yáng)電池效率的提升主要由于堿金屬摻雜帶來(lái)的器件性能的提升。本論文首先利用堿金屬后處理工藝（post deposition treatment,PDT）研究了沉積KF層后,退火時(shí)間對(duì)薄膜和電池性能的影響;然后通過(guò)調(diào)制Ga梯度,研究不同Ga含量對(duì)CIGS薄膜和電池器件的性能影響,基于以上兩個(gè)方面的研究,取得以下主要結(jié)果:（1）在多元共蒸發(fā)設(shè)備中,通過(guò)KF-PDT處理后,研究了不同退火時(shí)間對(duì)CIGS電池性能的影響,結(jié)果表明,開路電壓隨退火時(shí)間從618 mV增加到642 mV,轉(zhuǎn)換效率從14.07%增加到17.15%,隨后分別下降到606 mV和14.09%。經(jīng)暗態(tài)I-V,C-V,TRPL,EQE等測(cè)試,測(cè)得最優(yōu)的品質(zhì)因子A、反向飽和電流J₀、載流子濃度n和少子壽命τ等分別為1.36、1.08×10^-9

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 太陽(yáng)能電池現(xiàn)狀簡(jiǎn)述
    1.3 CIGS薄膜太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
        1.3.1 CIGS薄膜電池的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 CIGS晶體的缺陷、界面影響及電池(組件)問(wèn)題
        1.3.3 CIGS薄膜電池的優(yōu)勢(shì)
        1.3.4 CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展概述
        1.3.5 堿金屬元素?fù)诫s工藝介紹
        1.3.6 寬帶隙黃銅礦電池介紹
        1.3.7 本文研究的內(nèi)容和意義
第二章 CIGS的制備和表征方法
    2.1 功能薄膜的制備方法和原理
        2.1.1 真空直(交)流磁控濺射系統(tǒng)
        2.1.2 多元共蒸發(fā)(MEBE)設(shè)備
        2.1.3 化學(xué)水浴沉積法(CBD)
        2.1.4 真空射頻磁控濺射設(shè)備
        2.1.5 電子束蒸發(fā)設(shè)備
    2.2 測(cè)試表征的設(shè)備及原理
        2.2.1 臺(tái)階儀
        2.2.2 X射線熒光光譜儀(XRF)
        2.2.3 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.4 拉曼光譜儀(Raman)
        2.2.5 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.6 I-V測(cè)試
        2.2.7 外量子效率(EQE)測(cè)試
        2.2.8 二極管特性測(cè)試(Dark I-V)
        2.2.9 電容電壓(C-V)特性測(cè)試
        2.2.10 光致發(fā)光譜(PL)
第三章 KF-PDT的退火時(shí)間對(duì)CIGS薄膜及器件性能的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)條件
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.1 Raman和 XRD測(cè)試結(jié)果
        3.2.2 SEM測(cè)試結(jié)果
        3.2.3 XPS測(cè)試結(jié)果
        3.2.4 I-V測(cè)試結(jié)果
        3.2.5 EQE測(cè)試結(jié)果
        3.2.6 二極管及電容電壓(C-V)特性測(cè)試結(jié)果
        3.2.7 PL測(cè)試結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第四章 不同Ga含量對(duì)CIGS薄膜和電池性能的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)條件
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.2.1 I-V測(cè)試結(jié)果
        4.2.2 EQE測(cè)試結(jié)果
        4.2.3 二極管特性測(cè)試結(jié)果
        4.2.4 C-V特性測(cè)試結(jié)果
        4.2.5 PL與 TRPL測(cè)試結(jié)果
        4.2.6 Raman和 XRD測(cè)試結(jié)果分析
        4.2.7 SEM測(cè)試結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3715875