銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池緩沖層材料的熱力學(xué)穩(wěn)定性研究.pdf

1、能源問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)各個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展中需要解決的首要問(wèn)題。作為綠色能源之一的太陽(yáng)能也有著不可替代的優(yōu)勢(shì)和不可估量的發(fā)展前景，所以太陽(yáng)能資源的發(fā)展對(duì)我們尤為重要。銅銦鎵硒（CIGS）由于其優(yōu)異的光學(xué)性能和電學(xué)性能已經(jīng)成為重要的太陽(yáng)能電池材料，并且已經(jīng)吸引了相當(dāng)大的關(guān)注度。
　　CIGS成為最有發(fā)展和應(yīng)用前景的太陽(yáng)能電池之一，具有復(fù)雜的多層層狀結(jié)構(gòu)，其中緩沖層材料 CdS，含有重金屬元素 Cd，Cd的不正當(dāng)使用，處理不

2、當(dāng)就會(huì)釀成災(zāi)難性的后果，不僅僅對(duì)環(huán)境造成污染同時(shí)也極大的危害人的身體健康，所以CIGS太陽(yáng)能電池?zé)o鎘緩沖層的研究變的越來(lái)越重要，很多科研工作者就緩沖層材料做了大量研究，包括使用其他元素替換Cd，減少Cd的使用，還有的研究是直接省去 CdS，用其他的材料代替，比如：ZnO，ZnSe，ZnS，(Zn，Mg)O，In(OH)3，In2S3，等等。
　　本文采用第一性原理從理論上研究ZnS和ZnSe這兩者的晶格結(jié)構(gòu)，電學(xué)性質(zhì)以及光學(xué)性質(zhì)，

3、與其他人的計(jì)算結(jié)果相符。從某種意義上說(shuō)我們的晶格結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)置是正確的。運(yùn)用了基于密度泛函理論的蒙特卡洛模擬聯(lián)合集團(tuán)展開(kāi)理論對(duì) ZnSe1-xSx摻雜體系進(jìn)行了相圖計(jì)算，合金的形成能被用來(lái)擬合集團(tuán)展開(kāi)哈密爾頓量。所有計(jì)算的形成能是正的，顯示了ZnSe1-x Sx合金體系是一個(gè)融混間隙體系且有相分離傾向，用通常的集團(tuán)展開(kāi)方法計(jì)算顯示ZnSe1-x Sx合金是一個(gè)融混間隙體系而且結(jié)果顯示匯融溫度 Tc=327K，晶格熱振動(dòng)使得 Tc降低到2