Cu含量对三步共蒸发法制备的Cu(In1-x,Cax)Se2薄膜材料结构及电学特性的影响
Cu/(In+Ga)(Cu/Ⅲ)对Cu(In1-x,Cax)Se2(CIGS)薄膜材料结构和电学性能有很大影响,同时也是影响器件性能的重要因素.本文采用“三步共蒸发”工艺在覆有金属钼(Mo)层的钠钙玻璃上制备多晶CIGS薄膜材料及器件.XRD分析可知,CIGS薄膜展现出(112)、(220/204)等黄铜矿结构的特征峰,CIGS薄膜以(112)择优取向生长,贫Cu和富Cu的薄膜中分别存在Cu(In,Ga)3Se5和Cu2-xSe二次相.SEM分析表明,贫Cu的CIGS薄膜呈现三角状结构,晶粒细小.随着Cu/III接近化学计量比,CIGS薄膜表面紧凑致密,晶粒尺寸增大,这种结构有利于载流子的输运,降低晶界复合.富Cu的CIGS薄膜表面松散,存在着大颗粒Cu2-xSe相.通过上述研究,发现Cu/III处于0.85-0.92之间时,CIGS薄膜的结晶质量最优,且不存在二次相.最后,采用不同Cu/III比例的CIGS薄膜制备太阳电池,当Cu/III=0.92时,制备的太阳电池效率最高达到15.21％.
太阳能电池 铜铟镓硒薄膜材料 三步共蒸发法 结构表征 电学性能 铜含量
葛阳 张晓丹 许盛之 张力 孙顶 贺瑞霞 陈泽 王宁 魏长春 赵颖
南开大学薄膜器件与技术研究所,天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300071
国内会议
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32-37
2014-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）