ZnSe薄膜的電沉積法制備研究.pdf

1、納米晶太陽能電池(NPC)以及極薄吸附層太陽能電池(ETA)以其工藝簡單，成本低廉等優(yōu)勢成為太陽能電池領(lǐng)域的研究熱點。本文綜述了各種太陽能電池的發(fā)展情況，研究了新一代緩沖層材料ZnSe薄膜的電沉積法制備，并對ZnSe在透明導(dǎo)電氧化物(TCO)基底上的沉積機理進行了討論。 本文采用恒電位沉積的方法從ZnSO<,4>和SeO<,2>的水溶液中，在不同的透明導(dǎo)電氧化物基底上制備出接近化學計量的、純立方相的 ZnSe薄膜。采用XRD、S

2、EM、EDS和UV-VIS表征了薄膜的相組成、結(jié)晶形貌、透光率和帶隙值，并在認真分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果的基礎(chǔ)上討論了ZnSe的電沉積機理。 根據(jù)能斯特(Nernst)方程式計算出在本實驗條件下se和zn的沉積電勢。研究了SeO<,3><'2->濃度、pH值、溫度、沉積電位、支持電解質(zhì)和絡(luò)合劑等因素對沉積過程和薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，SeO<,3><'2+> 是電解液中的活性物質(zhì)；支持電解質(zhì)(K<,2>SO<,4>)能夠極大地

3、促進ZnSe的結(jié)晶和沉積，而絡(luò)合劑(Na<,2>EDTA)所起到的絡(luò)合作用很微弱。 基底對于沉積過程的影響顯著。不同基底上的沉積情況明顯不同。H<,2>Se 在透明導(dǎo)電氧化物電極上的原位催化效應(yīng)導(dǎo)致ZnSe的沉積難以進行。最終，我們通過對電解液的強烈攪拌，削弱H<,2>Se的原位催化效應(yīng)，制備出了純立方相的 ZnSe薄膜。但是，在不同基底上沉積出的薄膜都不同程度的存在Se元素過量，而在流動的Ar氣中煅燒可以有效地改進薄膜的化學計