Reline離子溶液中電化學沉積制備銅鋅錫硫薄膜的研究.pdf

1、Cu2ZnSnS4（CZTS）為錫黃錫礦結構的四元化合物，該材料與目前在薄膜太陽能電池領域表現出色的黃銅礦結構的CIGS(銅銦鎵硒)材料具有相似的晶體結構，且CZTS有著很好的光電性能，組成元素在地球上含量豐富，安全無毒和環(huán)境友好，因而成為太陽能電池吸收層的最佳候選材料之一。
　　本文采用Reline離子溶液作為電解液，利用電化學沉積的方法一步沉積銅鋅錫制備出金屬前驅體，并對制得的金屬前驅體在合適的溫度和時間條件下經過熱處理以及硫

2、化處理得到了銅鋅錫硫薄膜，最后研究了熱處理以及硫化過程中實驗條件如溫度和時間對于薄膜性質的影響。研究內容主要包括三個部分：
　　第一部分系統的研究了 Reline離子液體的電化學性質以及在 Reline離子液體中三種金屬的沉積電壓。探究了沉積電壓對前驅體形貌以及組分的影響，在一系列沉積電壓下進行沉積得到了不同的前驅體，通過SEM及XRF測試手段對薄膜進行了表征，最終選擇了最優(yōu)的沉積電壓，并制備了符合化學計量比的銅鋅錫前驅體。

3、>　　第二部分對銅鋅錫硫前驅體進行了預加熱熱處理，并通過控制熱處理過程中的溫度和時間探究了溫度與時間對前驅體表面形貌及組成成分的影響。通過 XRF熒光探針測出了不同變量下薄膜組成成分的變化，并選擇出了最佳的預加熱實驗條件。最后將最佳預加熱條件下得到的前驅體進行了 XRD衍射測試，證實了預加熱過程有助于使電沉積得到的前驅體中的金屬由單質轉化為相互之間的合金。
　　第三部分對預加熱的前驅體進行了硫化處理，制備出了銅鋅錫硫薄膜。選用硫粉