一步法電化學(xué)沉積制備CuInSe2薄膜太陽能電池材料.pdf

1、太陽能作為人類能源史上“取之不盡用之不竭”的可再生能源，目前已經(jīng)使人類充分意識到了它的重要性。對于獲取太陽能的關(guān)鍵包括對太陽能量的捕獲，將捕獲的能量進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能或熱能，并將能量進(jìn)行儲存。目前人類已經(jīng)積極致力于太陽能電池的研究和發(fā)展。
　　本課題通過分析目前薄膜太陽能電池材料的發(fā)展現(xiàn)狀及其原理，對薄膜太陽能電池基本結(jié)構(gòu)中的光吸收層和緩沖層進(jìn)行了重點(diǎn)的研究。通過一步法電化學(xué)沉積制備光吸收層 CuInSe2薄膜，硒化退火處理后，通過

2、化學(xué)浴沉積制備緩沖層 ZnS，制備出了ITO/CuInSe2/ZnS薄膜太陽能電池器件，對其進(jìn)行測試，并討論了制備過程中各因素對制備的薄膜的質(zhì)量和電池效率的影響。
　　一步法電化學(xué)沉積制備CuInSe2薄膜的主要影響因素包括沉積電壓、pH值、前體溶液中不同的Cu/In濃度比以及硒化退火溫度。對于不同條件下制備的CuInSe2薄膜，通過UV-vis、XRD、SEM、Mott-Schottky表征手段說明各因素對制備薄膜質(zhì)量的影響；通

3、過光電化學(xué)測試進(jìn)一步說明各因素對制備的薄膜太陽能電池器件各參數(shù)的影響。
　　通過正交實(shí)驗(yàn)來確定一步法電化學(xué)沉積制備薄膜的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案：沉積電壓v=-1 V，pH=1.5，前體溶液濃度比為Cu:In=1:2，硒化退火溫度為300℃，并且以硫代乙酰胺作為硫源通過化學(xué)浴沉積ZnS之后制備得到。
　　在最后得到的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案條件下，又進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最后結(jié)果表明在該條件下得到的電池器件性能最好。得到的半電池的基本參數(shù)為 J=7.67