導(dǎo)電CIGS靶材的制備研究.pdf

1、隨著人類(lèi)社會(huì)的快速進(jìn)步，能源危機(jī)變得更加地嚴(yán)重，太陽(yáng)能是可再生的能源，受到人們的普遍關(guān)注，各國(guó)都在大力研發(fā)太陽(yáng)能電池，CIGS薄膜太陽(yáng)能電池以其優(yōu)異的綜合性能被認(rèn)為是最有前景的第三代太陽(yáng)能電池。為降低其生產(chǎn)成本，單靶濺射技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，目前，單靶的電阻率太大，只能用于射頻濺射，這很大程度上限制了CIGS電池的工業(yè)化生產(chǎn)。本文就制備導(dǎo)電性良好的單靶進(jìn)行了探索。
　　本實(shí)驗(yàn)以高純的銅、銦、鎵和硒為原料，用石英管真空密封真空密封，制備出

2、單相的Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3和CuIn0.7Ga0.3Se2等化合物粉末。并測(cè)試了這些化合物在室溫時(shí)，25MPa壓強(qiáng)下的電阻率。300℃保溫3小時(shí)可合成單相Cu2Se，電阻率為0.022Ωocm；650℃保溫3小時(shí)可合成單相In2Se3，電阻率為4.2Ωocm；885℃保溫12小時(shí)可合成單相的Ga2Se3，電阻率為1.03*107Ωocm；1000℃保溫3小時(shí)可合成單相的CuIn0.7Ga0.3Se2，電阻率為379.5

3、Ωocm。
　　實(shí)驗(yàn)用不同溫度制備的CIGS粉末和Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3按化學(xué)計(jì)量比配制的混合粉末，運(yùn)用SPS燒結(jié)技術(shù)制備靶材，探討燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、燒結(jié)壓力和燒結(jié)氣氛對(duì)CIGS靶材致密度和電阻率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)壓力不變時(shí)，升高燒結(jié)溫度和延長(zhǎng)保溫時(shí)間，靶材致密度和電阻率都升高。燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間不變時(shí)，壓力增大，靶材致密度升高，電阻率下降；真空氣氛燒結(jié)的靶材性能優(yōu)于氬氣保護(hù)下的靶材。
　　以650℃真

4、空化合制備的CIGS粉末為原料，運(yùn)用SPS燒結(jié)技術(shù)(溫度為600℃，保溫5分鐘，真空條件下，燒結(jié)壓強(qiáng)為30MPa)得到靶材致密度為97.83％，電阻率為52.1Ω·cm，燒結(jié)溫度為850℃，其他條件不變時(shí)，致密度達(dá)98.97％。以Cu2Se、In2Se3、Ga2Se3按化學(xué)計(jì)量比配制的混合粉末為原料，燒結(jié)壓力為25MPa，溫度為600℃，得到靶材的致密度為96.68％，電阻率為7.1Ω·cm。XRD、SEM及EDS分析顯示靶材都以CuI