非真空法制備CIGS太陽電池吸收層和緩沖層的研究.pdf

1、非真空制備CIGS太陽電池因為其成本低、操作簡單等優(yōu)點越來越受到人們關注，已成為研究的熱點。制備吸收層中的乙醇溶液涂覆法是非真空制備CIGS太陽電池的一個重要方向，該方法沒有使用聯氨等有毒的溶劑，整個制備過程環(huán)保、安全，但該方法目前的電池效率還較低，具體的反應路徑還不明確，需要進一步研究。制備CIGS太陽電池緩沖層是用的CdS薄膜，但是CdS有毒，且禁帶寬度窄，因此ZnS無毒、價位低、禁帶寬度寬就成為替代CdS的一個研究熱點。本論文本著

2、非真空、環(huán)保、操作簡單為目標研究了CIGS太陽電池乙醇溶液涂覆法制備吸收層和CBD-ZnS制備緩沖層的工藝及反應機理。
　　乙醇溶液涂覆法制備CIGS太陽電池吸收層時，對溶質濃度的變化、退火、硒化等做了考察，通過薄膜成分、結晶狀況、熱重分析、紅外光譜分析等手段進行研究，初步掌握了涂覆工藝及材料損失情況。研究發(fā)現作為溶液黏稠劑的乙基纖維素不僅具有粘性，還具有還原特性，能在預制層溶液中就把高價銅離子還原為低價。在試圖添加有機溶劑穩(wěn)定薄

3、膜成分時發(fā)現利用檸檬酸能夠有效抑制硒化過程中In大量損失的現象，得到了成分合適的CIGS吸收層薄膜。
　　化學水浴法制備ZnS薄膜緩沖層時，對影響薄膜質量的幾個方面進行了研究，主要包括各個反應物的濃度、薄膜沉積時間、水浴的溫度等。通過對薄膜的表面形貌、厚度、透過率等手段進行分析得到了薄膜質量穩(wěn)定的制備工藝。然后用電沉積制備的吸收層與CBD-ZnS制備的緩沖層搭配分別在玻璃和不銹鋼襯底上得到了轉化效率分別為5.07％和2.3％的電池