銅銦鎵合金超細粉末的制備與硒化研究.pdf

1、銅銦鎵硒(CIGS)太陽能電池具有成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強等優(yōu)點，被國際上稱為最有前途的新型薄膜太陽能電池。但傳統(tǒng)的真空蒸發(fā)法、濺射后硒化等生產工藝，生產設備復雜，技術要求高，生產成本大，嚴重阻礙了CIGS太陽能電池的發(fā)展。近幾年發(fā)展起來的非真空制備技術為降低太陽能電池的生產成本提供了新的途徑。
　　 本論文主要研究基于溶液方法制備CIGS太陽能電池吸收層材料，通過超聲粉碎法、化學還原法制備了銅鎵納米粒子、銅銦鎵合金超細粉

2、末，并在此基礎上研究粒子的硒化過程及硒化前后粒子晶型、形貌、組成等的變化。
　　 首先，在加熱條件下，以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為保護劑，應用超聲粉碎法制備納米鎵粒子，粒徑為50～80 nm。將納米鎵粒子均勻分散于CuS04溶液中，分別以NaBH4和抗壞血酸Vc為還原劑，通過兩步還原法制備銅鎵納米粒子。通過XRD、SEM、TEM、EDAX研究了不同元素比例、PVP用量、反應時間等條件對粒徑、形貌及組成的影響。通過DSC測得制備的

3、銅鎵納米粒子的熔點約為270C，較納米鎵粒子的熔點明顯提高。
　　 其次，在制備銅鎵納米粒子的基礎上，以PVP為保護劑，EDTA-2Na為絡合劑，NaBH4為還原劑制備銅銦鎵合金超細粉末。采用XRD、SEM、EDAX、DSC等檢測了粒子的晶型及形貌等。研究表明，Cu2+和In3+都可以被強還原劑NaBH4還原，控制還原劑用量、反應時間、絡合劑用量等條件，可以制備出球形、正方體形及納米棒狀結構。經XRD和DSC檢測表明，銅銦鎵超細

4、粉末主要由Cu9Ga4、Cu16In9、CUllln9三種組份組成，粒子熔點約為300C。
　　 最后，將制得的銅銦鎵合金超細粉末、硒粒子粉末、混合溶劑經混合研磨制得實驗所需漿料，并通過絲網印刷、預處理等得到銅銦鎵硒薄膜。將此薄膜在400 0C條件下硒化30miN,研究不同配料及印刷方式對薄膜結構、形貌及組成的影響。通過XRD檢測，硒化后薄膜為CIGS黃銅礦結構，27.1、45.8、52.5有強的衍射峰，結晶性能良好。雙層印刷的