CIS(CIGS)太阳能薄膜的电沉积制备

来源 :桂林工学院 桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mlgb7758521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了环境保护和可持续发展,寻找廉价、清洁的替代能源成为人类面临的迫切课题。其中,太阳能就是一种即清洁又安全,无污染的可再生新能源。目前,太阳能电池的开发是太阳能利用中最重要的研究领域之一,而实现低成本和高效率是太阳能电池开发的主要研究方向。由于CuInSe2(简称为CIS)是一种直接带隙材料,光吸收系数高达105数量级,是目前己知的光吸性最好的半导体薄膜材料,以其为吸收层的太阳能电池具有光电转换效率高、性能稳定等特点,使CIS薄膜太阳电池成为当今光伏领域的研究热点。 制备CuInSe2薄膜的方法有很多,其中电沉积法由于成本低、原材料消耗少、易于控制等优点成为研究的热点。本文采用三电极体系,以饱和甘汞电极为参比电极,大面积铂网为辅助电极,钼片为工作电极,以氯化铜、氯化铟、氯化镓、亚硒酸为原料,乙醇为溶剂,一步电沉积得到前驱体薄膜,制得的薄膜用氮气吹干,并对前驱体薄膜在硒气氛保护下进行适当的热处理以改善其结晶性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描电镜自带能谱仪(EDS)对制备的薄膜的各种性能进行表征。 具体分析了不同沉积方式、电解液组成、导电盐(LiCl)浓度、PH值和热处理工艺等因素对薄膜成分及形貌的影响,并对电沉积薄膜的机理进行了初步探讨。结果表明,CIS(CIGS)薄膜属于正则共沉积合金膜,薄膜中各种元素的原子百分比含量随镀液中对应物质浓度的增加而增加。溶液中加入导电盐LiCl能增加离子的游离量,增大薄膜中金属原子的含量。对镀液PH值的控制可降低沉积膜中氧化物或氢氧化物的含量。对前驱体薄膜进行XRD分析可知,薄膜物相中除了CIS和CIGS主相外,还含有Cu、In、Ga金属的硒化物等混合物相,这可通过热处理过程净化物相,最终得到结晶性能较好、成分接近标准比且表面致密、均匀的薄膜。
其他文献
热障涂层(TBCs)是利用陶瓷材料优越的耐高温、抗腐蚀和低导热性能,以涂层的方式将陶瓷与金属基体相复合,提高金属热端部件的工作温度,增强热端部件的抗高温氧化能力,延长热端
博斯腾湖地处我国干旱的西北地区,具有水资源调控、农田灌溉、工业及城乡生活用水、流域生态环境保护和调水等多种功能。然而随着流域和湖区大规模开发,博斯腾湖面临严重的环境
课题在总结长期从事简易污水处理技术研究和生产实践经验的基础上,通过对多种连续流生物除磷脱氮工艺时空关系的分析,结合新的除磷脱氮理论,提出了新型单池分区简易污水处理
随着电动汽车、电动工具和便携式存储设备等设备的不断普及,对锂离子电池的储电容量、倍率性能和循环寿命提出了更高的需求,迫切需要开发低成本、环保的高性能锂离子电池负极
期刊
初中学生进入八年级时,往往会因为学习负担加重、心理变化、怕吃苦及学习方法不当等原因而出现学习成绩两极分化。对于这种情况的出现,作为教育工作者,我们责无旁贷地应该设法防
大型水冷模模铸工艺是一种新型工艺,可以实现钢锭的快速凝固,对提高钢锭质量有很大帮助。目前水冷钢锭的中心缩孔和偏析现象严重,实验研究的代价较高,数值模拟技术成为改善钢
聚丙烯因其优良的物理机械性能、成型加工性能及生产成本较低等特点,在工业和民用制品领域已得到广泛应用,但具有抗菌功能的聚丙烯塑料在医疗卫生、医药食品包装、饮用水输送管
建筑行业的迅速发展已经成为了社会主义经济市场结构里的重要组成部分,成为发展中比较具有代表性的产业.而从理论上,生产和发展有很重要的关系,建筑行业的发展催生了新型建筑
期刊