CulnS2薄膜的電沉積制備及其光電性能的研究.pdf

1、CuInS2是一種Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族半導體化合物,光吸收系數(shù)可達(1～6)×105cm-1,禁帶寬度接近太陽能電池所需的最佳值(1.45eV),具有本征缺陷自摻雜,允許成分偏離化學計量比范圍寬等特性,成為最具發(fā)展前途的太陽能電池材料之一。
　　 目前,在CuInS2薄膜材料的眾多制備方法中,電化學沉積法是一種低溫,非真空制備方法,大大節(jié)約了生產(chǎn)的成本。本文采用電化學沉積的方法,在ITO導電玻璃上沉積一層Cu-In合金膜,后通過硫化退火

2、的方法得到CuInS2薄膜,通過X-射線衍射儀、掃描電鏡、紫外.可見分光光度計等設備對薄膜進行表征。本論文取得的主要成果如下:
　　 1.首先采用電化學沉積法制備Cu-In合金膜,然后經(jīng)過硫化退火處理得到CuInS2薄膜,該方法制得的薄膜表面致密均勻、結(jié)晶性能良好,厚度在0.15—0.40μ m之間,吸收系數(shù)可達到105cm-1,禁帶寬度約為1.48eV.通過研究沉積電位、電沉積液的組成和硫化退火過程對CuInS2薄膜表面形貌和

3、結(jié)晶情況的影響,得到最佳制備條件。具體制備方法如下:配置Cu／In摩爾比為5mM:5mM的電沉積液,加入0.2M絡合劑三乙醇胺(TEA),0.01M緩沖劑檸檬酸鈉(C6H5Na3O7·H2O),將pH值調(diào)控制在4.0左右。接通電路進行電化學沉積,在相對于參比電極(SCE)-1000mV電位下沉積30min,后在450℃條件下硫化退火90min。
　　 2.針對電沉積法制備的CuInS2薄膜進行一系列的光電性能測試,分別討論了不同