脈沖激光沉積法制備銅鋅錫硫(Cu2ZnSnS4)薄膜的研究.pdf

1、銅鋅錫硫(Cu2ZnSnS4，CZTS)是一種直接帶隙半導體材料，其禁帶寬度約為1.5eV的，可見光吸收系數(shù)高達104cm-1，理論轉(zhuǎn)換效率約為30％，是一種極具吸引力和應用潛力的廉價薄膜太陽能電池材料。本論文利用脈沖激光沉積技術在不同襯底溫度和脈沖激光能量下制備了CZTS薄膜，并通過X射線衍射、掃描電鏡和原子力顯微鏡等分析測試技術對樣品進行了表征，進而探討了各種沉積條件對CZTS薄膜質(zhì)量的影響，主要結果如下：
　　 1.襯底溫

2、度和脈沖激光能量對薄膜結晶狀態(tài)的影響為：在一定范圍內(nèi)，較高的襯底溫度和脈沖激光能量都有利于CZTS薄膜的結晶；當襯底溫度為300℃～500℃及脈沖激光能量為130mJ～165mJ范圍內(nèi)，CZTS薄膜呈(112)面擇優(yōu)取向；當襯底溫度為200℃～250℃及脈沖激光能量為180mJ～200mJ范圍內(nèi)，CZTS薄膜呈(220)面擇優(yōu)取向。
　　 2.工藝參數(shù)對薄膜晶粒尺寸和表面形貌的影響為：襯底溫度的升高和脈沖激光能量的增大都會使薄膜