非真空法制備CIGS太陽(yáng)電池吸收層和緩沖層的研究.pdf

1、非真空制備CIGS太陽(yáng)電池因?yàn)槠涑杀镜?、操作?jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們關(guān)注，已成為研究的熱點(diǎn)。制備吸收層中的乙醇溶液涂覆法是非真空制備CIGS太陽(yáng)電池的一個(gè)重要方向，該方法沒(méi)有使用聯(lián)氨等有毒的溶劑，整個(gè)制備過(guò)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(yīng)路徑還不明確，需要進(jìn)一步研究。制備CIGS太陽(yáng)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(wú)毒、價(jià)位低、禁帶寬度寬就成為替代CdS的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本論文本著

2、非真空、環(huán)保、操作簡(jiǎn)單為目標(biāo)研究了CIGS太陽(yáng)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(yīng)機(jī)理。
　　乙醇溶液涂覆法制備CIGS太陽(yáng)電池吸收層時(shí)，對(duì)溶質(zhì)濃度的變化、退火、硒化等做了考察，通過(guò)薄膜成分、結(jié)晶狀況、熱重分析、紅外光譜分析等手段進(jìn)行研究，初步掌握了涂覆工藝及材料損失情況。研究發(fā)現(xiàn)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(yù)制層溶液中就把高價(jià)銅離子還原為低價(jià)。在試圖添加有機(jī)溶劑穩(wěn)定薄

3、膜成分時(shí)發(fā)現(xiàn)利用檸檬酸能夠有效抑制硒化過(guò)程中In大量損失的現(xiàn)象，得到了成分合適的CIGS吸收層薄膜。
　　化學(xué)水浴法制備ZnS薄膜緩沖層時(shí)，對(duì)影響薄膜質(zhì)量的幾個(gè)方面進(jìn)行了研究，主要包括各個(gè)反應(yīng)物的濃度、薄膜沉積時(shí)間、水浴的溫度等。通過(guò)對(duì)薄膜的表面形貌、厚度、透過(guò)率等手段進(jìn)行分析得到了薄膜質(zhì)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(zhuǎn)化效率分別為5.07％和2.3％的電池