2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、太陽能是“取之不盡,用之不竭”的清潔和可再生能源。銅銦硒類薄膜太陽能電池具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能而受到廣泛關(guān)注。CuInSe2(簡稱CIS)是一種直接帶隙材料,其光吸收系數(shù)高達(dá)105數(shù)量級,是目前己知光吸收性最好的半導(dǎo)體薄膜材料之一。CIS類薄膜太陽能電池以CIS為吸收層、以CdS為緩沖層,光電轉(zhuǎn)換效率較高。 太陽光的最佳吸收能隙在1.45eV,CuInSe2的帶隙為1.04eV,為了提高帶隙寬度,通常摻入Ga,形成CuInGaS

2、e四元化合物。鑒于In和Ga均為昂貴金屬,本文通過在CIS中摻入廉價(jià)的金屬Al形成CuInAlSe(CIAS),改變材料的禁帶寬度,以提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。緩沖層CdS中的Cd有毒,本文制備無毒的ZnS替代CdS做為太陽能電池的緩沖層材料,對環(huán)境保護(hù)有利。 本文首先在玻璃襯底真空上蒸鍍Cu-iN和Cu-In-Al金屬多層膜以及后硒化退火的方法,制得了CIS和CIAS薄膜。然后以ZnSO4·7H2O和CS(NH2)2為原料,以

3、NH3·H2O為絡(luò)和劑,用化學(xué)水浴沉積法(CBD)制得了ZnS薄膜。進(jìn)而,對制得的樣品用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDX)、四探針電阻測試儀、分光光度計(jì)等進(jìn)行了檢測,并對結(jié)果進(jìn)行了分析。 吸收層電性能測試結(jié)果顯示,CIS薄膜的電阻率在3.68×104Ω·cm與1.89Ω·cm之間。當(dāng)Cu、In、Se的比例在1:1:2附近時(shí),薄膜樣品的電阻率在1.0Ω·cm數(shù)量級,CIAS薄膜的電阻率較CIS薄膜的低,最

4、高為0.66×10-3Ω·cm。SEM觀察發(fā)現(xiàn)CIS薄膜樣品的形貌隨各元素比例不同而有差異。在化學(xué)計(jì)量比附近,富Cu的樣品晶粒較大。XRD物相分析顯示,在化學(xué)計(jì)量比附近能夠獲得單一物相的CIS多晶薄膜,Al替代部分In后,CIAS保持了黃銅礦型結(jié)構(gòu)。分光光度計(jì)檢測結(jié)果顯示,兩種薄膜樣品的透光率在5%以下。 SEM觀察發(fā)現(xiàn),ZnS薄膜表面形貌呈球形,顆粒細(xì)??;四探針電阻測試顯示ZnS薄膜的電阻率大于1.0kΩ·cm,這樣的電阻率滿

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