CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的工藝研究與制造.pdf

1、太陽(yáng)能電池作為發(fā)展最快的清潔能源，具有無(wú)噪聲、無(wú)污染、不受地域的限制、利用成本低的特點(diǎn)。近幾年來(lái)薄膜電池得到了高速發(fā)展，其中銅銦鎵硒（CIGS）太陽(yáng)能電池具有成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)、高吸收效率和轉(zhuǎn)化效率、吸收層材料禁帶寬度可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，受到了國(guó)際光伏界的廣泛關(guān)注。
　　本文在查閱國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)闡述了CIGS太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)及各參數(shù)對(duì)電池特性的影響。針對(duì)現(xiàn)行CIGS共蒸發(fā)和后硒化法工藝相對(duì)

2、復(fù)雜、制備周期較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新采用了在薄膜沉積工藝中較為成熟的濺射技術(shù)，射頻磁控濺射得到CIGS吸收層，所用靶材是燒結(jié)CIGS靶材，并對(duì)底電極Mo、吸收層CIGS、緩沖層CdS、窗口層ZnO與ZAO進(jìn)行單項(xiàng)工藝研究。實(shí)驗(yàn)中嘗試改變?yōu)R射氣壓、襯底溫度、退火條件、溶液配比等工藝參數(shù)，并借助場(chǎng)發(fā)射電鏡（FESEM）、光電子能譜（EDS）、X射線(xiàn)衍射（XRD）、紫外分光光度計(jì)等測(cè)試，對(duì)薄膜的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、透射率、電阻率等光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，

3、以?xún)?yōu)化工藝參數(shù)，得到品質(zhì)較好的單層薄膜。
　　實(shí)驗(yàn)采用雙層濺射法在玻璃襯底上得到結(jié)合優(yōu)良且電阻率較低的Mo電極；在襯底加熱下的條件下射頻磁控濺射得到了與Mo結(jié)合較好的CIGS薄膜，通過(guò)退火提高了晶化程度并降低了薄膜電阻率；通過(guò)調(diào)整溶液配比，用化學(xué)水浴法制備得到了相對(duì)平整均勻、在580nm以上具有高透射率的CdS緩沖層，并對(duì)濺射法制備CdS進(jìn)行了初步研究；采用濺射工藝制備了對(duì)可見(jiàn)光具有高透過(guò)性的ZnO與ZAO窗口層，通過(guò)提高濺射氣壓