CuIn(S,Se) 薄膜吸收层的制备及光电性能研究
本文采用直流磁控溅射四层工艺在钠碱玻璃衬底上制备了Cu-In 合金预置层,并进行硫、硒化处理,得到了结晶良好的CuIn(S,Se)2 薄膜太阳电池吸收层.研究了制备工艺参数如溅射压强、溅射功率、溅射时间以及硫、硒化时间和温度等对薄膜性能的影响.并对薄膜的物相结构,物质成分和光电特性等性能进行了分析.结果表明,通过优化Cu 靶和In靶的溅射工艺参数可以解决以往制备CuIn(S,Se)2 薄膜的方法中贫In 的问题.通过四层工艺制备的CuIn(S,Se)2 薄膜,分别经过4000C,4500C 和5000C 热处理20 分钟后,发现薄膜成分均略微富In.而且,随着退火温度的提高,薄膜的衍射峰红移,薄膜的结晶化程度提高,并沿(112)晶向择优生长.此外,经过4000C,4500C 和5000C 热处理的薄膜,其光学带隙分别为1.44ev, 1.41ev 和1.33ev.随着温度的升高薄膜中的硒含量增加, 这成为上述带隙下降的主要原因,元素的成分分析结果也表明了这一点.物相和成分分析表明薄膜中富In 主要以In2(S,Se)3 相存在,该物质有利于提高太阳能电池的转换效率.与CuInSe2 等薄膜类似,采用 四层工艺制备的CuIn(S,Se)2 薄膜也呈P 型,且随着硒含量的增加,薄膜中载流子浓度和迁移率均增大.上述结果表明采用四层溅射工艺能够制备出较好质量的CuIn(S,Se)2 薄膜吸收层.
太阳能电池 CuIn(S Se)2 薄膜 磁控溅射 后硒化法 四层工艺
王朝政 朱成军 张天伟
内蒙古自治区半导体光伏技术重点实验室,内蒙古大学物理科学与技术学院,010021
国内会议
北京
中文
1-6
2012-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）