非真空法制備CIGS太陽電池吸收層和緩沖層的研究.pdf

1、非真空制備CIGS太陽電池因為其成本低、操作簡單等優(yōu)點越來越受到人們關(guān)注，已成為研究的熱點。制備吸收層中的乙醇溶液涂覆法是非真空制備CIGS太陽電池的一個重要方向，該方法沒有使用聯(lián)氨等有毒的溶劑，整個制備過程環(huán)保、安全，但該方法目前的電池效率還較低，具體的反應(yīng)路徑還不明確，需要進一步研究。制備CIGS太陽電池緩沖層是用的CdS薄膜，但是CdS有毒，且禁帶寬度窄，因此ZnS無毒、價位低、禁帶寬度寬就成為替代CdS的一個研究熱點。本論文本著

2、非真空、環(huán)保、操作簡單為目標(biāo)研究了CIGS太陽電池乙醇溶液涂覆法制備吸收層和CBD-ZnS制備緩沖層的工藝及反應(yīng)機理。
　　乙醇溶液涂覆法制備CIGS太陽電池吸收層時，對溶質(zhì)濃度的變化、退火、硒化等做了考察，通過薄膜成分、結(jié)晶狀況、熱重分析、紅外光譜分析等手段進行研究，初步掌握了涂覆工藝及材料損失情況。研究發(fā)現(xiàn)作為溶液黏稠劑的乙基纖維素不僅具有粘性，還具有還原特性，能在預(yù)制層溶液中就把高價銅離子還原為低價。在試圖添加有機溶劑穩(wěn)定薄

3、膜成分時發(fā)現(xiàn)利用檸檬酸能夠有效抑制硒化過程中In大量損失的現(xiàn)象，得到了成分合適的CIGS吸收層薄膜。
　　化學(xué)水浴法制備ZnS薄膜緩沖層時，對影響薄膜質(zhì)量的幾個方面進行了研究，主要包括各個反應(yīng)物的濃度、薄膜沉積時間、水浴的溫度等。通過對薄膜的表面形貌、厚度、透過率等手段進行分析得到了薄膜質(zhì)量穩(wěn)定的制備工藝。然后用電沉積制備的吸收層與CBD-ZnS制備的緩沖層搭配分別在玻璃和不銹鋼襯底上得到了轉(zhuǎn)化效率分別為5.07％和2.3％的電池