粉末涂覆法制備銅銦鎵硒薄膜.pdf

1、銅銦鎵硒(Cu(In1-xGax)Se2)作為一種直接帶隙半導(dǎo)體材料，憑借其吸收系數(shù)高(≥105 cm-1)、禁帶寬度可調(diào)(1.02～1.66 eV)和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，被作為極具競爭優(yōu)勢的薄膜電池吸收層材料進行了廣泛的研究。本實驗采用CuSe、Ga2Se3和In2Se3三種硒化物作為初始原料，無水乙醇作為研磨介質(zhì)，利用球磨工藝制備前驅(qū)體漿料，隨后涂覆制備前驅(qū)體薄膜，然后在Ar氣氛中退火得到(Cu(In1-xGax) Se2)薄膜。采用能

2、量色散譜（EDAX）、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和紫外可見光譜(UV-vis)等測試手段對薄膜的性質(zhì)進行表征。
　　能量色散譜分析表明:球磨工藝可以較為精確的控制薄膜的化學(xué)組份，制備任意In/Ga比例的薄膜。
　　在退火溫度為500℃，退火時間為30 min的實驗條件下研究Ga含量對薄膜性質(zhì)的影響，結(jié)果表明:隨著Ga含量的增加，晶格出現(xiàn)緊縮，導(dǎo)致Cu(In1-xGax)Se2物相結(jié)構(gòu)中(112)峰向高衍射角方向

3、偏移;薄膜結(jié)晶性越來越差;光學(xué)帶隙逐步變大。x為0.3時制備的薄膜性質(zhì)最好。
　　選定最佳Ga含量（x=0.3）后，研究退火溫度對薄膜性能的影響，分析表明:退火溫度為250℃時，Cu(In0.7Ga0.3)Se2的黃銅礦相已經(jīng)形成;隨著溫度的升高，二元雜相逐步消失，薄膜結(jié)晶性越來越好，晶粒尺寸也在不斷變大，表面形貌得到改善，當(dāng)溫度達到500℃時，薄膜的性質(zhì)最佳，對應(yīng)的光學(xué)帶隙為1.17 eV。
　　研究壓制工藝對薄膜表面形貌