【摘要】：使用磁控濺射銅銦鎵硒(CuIn_(1-x) Ga_xSe_2,CIGS)四元靶材制備沉積態(tài)預(yù)制膜,重點(diǎn)研究硒化時(shí)硒化氫(H_2Se)濃度對(duì)吸收層晶粒尺寸以及電池性能的影響。研究表明,當(dāng)H_2Se濃度從1%提高到5%時(shí),隨著H_2Se濃度的升高,吸收層晶粒尺寸增大,減少作為載流子復(fù)合中心的晶界缺陷,有利于提高電池開路電壓和短路電流,最終提高電池效率。H_2Se濃度從5%進(jìn)一步提高到10%時(shí),雖然晶粒尺寸進(jìn)一步增加,但是表面鎵含量下降導(dǎo)致表面禁帶寬度降低,電池開路電壓沒(méi)有進(jìn)一步提高。通過(guò)先硒化后硫化熱處理工藝,可得到表面和底部禁帶寬度高于吸收層內(nèi)部的U型能帶結(jié)構(gòu)。硫化處理后,電池平均開路電壓從539 mV提高至619 mV,電池平均效率從14.1%提高至15.9%。在制備減反層MgF_2后,獲得最高效率為17.5%的電池。
[Abstract]:The deposited prefabricated films were prepared by magnetron sputtering CuIn_ _ (1-x) Ga_xSe_2,CIGS quaternary target. The effects of H_2Se concentration on the crystal size of the absorption layer and the performance of the battery were studied. The results show that when the concentration of H_2Se is increased from 1% to 5%, with the increase of H_2Se concentration, the grain size of the absorption layer increases, and the grain boundary defects as the carrier recombination center are reduced, which is beneficial to increase the open circuit voltage and short circuit current of the battery. When the concentration of H_2Se increased from 5% to 10%, the grain size increased further, but the decrease of the surface gallium content led to the decrease of the surface bandgap, and the open circuit voltage of the cell did not increase further. Through the process of first selenization and later sulfidation heat treatment, the band gap of the surface and bottom is higher than that of the absorption layer. After vulcanization, the average open circuit voltage of the battery increased from 539 mV to 619 mV, the average efficiency of the battery increased from 14. 1% to 15. 9%. After the preparation of antireflective layer MgF_2, the highest efficiency of 17.5% of the battery was obtained.
【作者單位】： 清華大學(xué)材料學(xué)院先進(jìn)成形制造教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京四方創(chuàng)能光電科技有限公司;
【分類號(hào)】：TM914.4

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