采用液相化學(xué)法沉積ZnS緩沖層的研究.pdf

1、CIGS(Cu(In,Ga)(Se,S)<,2>)系薄膜太陽電池因其高的轉(zhuǎn)換效率和較低的成本,現(xiàn)在越來越受到人們的關(guān)注.目前,幾乎所有的CIGS電池都包含一個CBD-CdS緩沖層,而該緩沖層對電池效率的提高起著決定性作用.但是Cd有毒,會對環(huán)境造成很大的污染:而且CdS對太陽光譜的響應(yīng)范圍比較窄,采用寬帶隙無公害的材料來替代CdS是必然趨勢.很多研究證實,CBD-ZnS是目前最優(yōu)秀的CBD-CdS緩沖層替代材料.但是CBD工藝本身有很多

2、難以改變的缺點,而SILAR工藝不但繼承了CBD工藝的所有優(yōu)點而且在很大程度上彌補(bǔ)了CBD的不足.所以,本文通過對比兩種方法制備ZnS薄膜的優(yōu)缺點,希望能夠證實SILAR工藝比CBD工藝更適合用作ZnS緩沖層的制備.至于SILAR工藝最終能否在電池生產(chǎn)線上替代CBD工藝,這還有待于后來人的不懈努力,本文只是初步探索. 本文分別采用CBD和超聲輔助SILAR工藝制備ZnS薄膜,并對兩種工藝進(jìn)行了優(yōu)化,通過對比工藝原理以及薄膜的質(zhì)量

3、,我們發(fā)現(xiàn)以下結(jié)論: a.采用兩種方法剛制備的薄膜均為非晶態(tài),在空氣中400℃以下退火,薄膜始終處于非晶態(tài),當(dāng)退火溫度達(dá)到500℃時,薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑nO； b.兩種方法制備的薄膜的化學(xué)組成基本相同,但是SILAR薄膜的組分比CBD薄膜更接近化學(xué)計量比,CBD薄膜的氧含量更高； c.SILAR薄膜比CBD薄膜致密許多,而且顆粒大小及分布也更均勻；SILAR薄膜的透過率明顯比CBD薄膜高,而且SILAR工藝對薄膜質(zhì)