CIAS薄膜光伏材料的研究.pdf

1、近年來，CuInSe2類薄膜太陽能電池以其較高的轉(zhuǎn)換效率，較低的成本以及較穩(wěn)定的性能備受人們關(guān)注。而且其生產(chǎn)正趨于商業(yè)化，如何提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率成為研究的關(guān)鍵，而吸收層CIS類材料正是影響電池光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵因素。研究表明，通過摻雜第三或第四族元素可以增加CuInSe2的禁帶寬度（Eg）和太陽光譜的配合度得到更高的效率。由于Al的價格比較低廉，用Al來部分的替代In，不僅可獲得較寬帶系的合金層，改善CuInSe2類薄膜太陽能電池的

2、性能，而且還可以大大的降低成本，這也正是本實(shí)驗(yàn)研究用Al來部分的代替In，制備Cu（In1-xAlx）Se2多晶薄膜材料的意義所在。 本實(shí)驗(yàn)使用DMX-220A型比較簡單的常規(guī)小型鍍膜設(shè)備，采用先沉積In-Al-Cu多層膜預(yù)制層，后用自制的真空硒化退火裝置來獲得Cu（In1-xAlx）Se2多晶薄膜。進(jìn)而，對制得的樣品用X射線衍射儀（XRD）、掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDX）、四探針電阻測試儀、分光光度計(jì)等進(jìn)行了檢測，并對結(jié)

3、果進(jìn)行了分析。研究最佳的制備工藝，并研究其中Al含量對薄膜形貌和結(jié)構(gòu)的影響。 對薄膜制備工藝研究表明：真空蒸發(fā)制備In-Al-Cu預(yù)制層后，在500℃，退火1h的條件下，用一步硒化退火法制備的薄膜質(zhì)量較好。而且通過SEM和XRD微觀形貌結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，薄膜中Al的含量對薄膜的表面形貌和結(jié)構(gòu)有一定的影響。Al/q（In+Al）比例越大，越容易獲得尺寸較小，分布比較均勻的晶粒。而且當(dāng)Al的含量增加時，Cu（In1-xAlx）Se2峰的