太陽能電池用SnS和CdS薄膜的微觀結構與性能研究.pdf

1、SnS是直接帶隙半導體，其禁帶寬度為1.3~1.5eV，非常接近太陽能電池的最佳禁帶寬度1.5eV，并且其具有較大的光吸收系數(shù)(>104cm-1)，很適合做太陽能電池的吸收層。由于SnS具有制備成本低、無毒、地球儲量豐富等優(yōu)點，其在薄膜太陽能電池領域具有廣闊的發(fā)展前景。CdS是禁帶寬度為2.4eV的直接帶隙半導體。CdS既有很高的光透過率，以保證有盡量多的光子供吸收，還有較大的光電導率可以減小電池的內阻，因此很適合作為太陽能電池的窗口層

2、材料。
　　太陽能電池的性能與吸收層和窗口層的薄膜質量有密切關系。因此本文采用電沉積法制備了SnS薄膜并研究工藝參數(shù)對其物相、形貌、光學性能的影響。優(yōu)化出的工藝參數(shù)為：電流密度為0.5mA/cm2，Sn2+濃度為10mM，離子濃度比Sn2+/S2O32-=1/5，EDTA濃度為5mM，總沉積時間t=1.5h，沉積溫度T=45oC，溶液pH=2，氬氣中300oC退火。制備的SnS薄膜成分接近化學計量比，均勻致密，具有高的吸收系數(shù)。采

3、用化學水浴法制備了CdS薄膜并研究工藝參數(shù)對其物相、形貌、光學性能的影響。優(yōu)化出的工藝參數(shù)為：溶液pH=10，反應溫度T=80oC，硫脲濃度0.015M，氯化鎘濃度0.015M，氯化銨濃度0.03M，反應時間30min，氬氣中400oC退火。制備的CdS薄膜接近化學計量比，在(002)方向有明顯取向，薄膜致密均勻，具有較高的光透過率。
　　本文還制備出CdS/SnS太陽能電池，并研究了其性能，J-V曲線表明制備的太陽能電池具有明顯