薄膜太陽電池緩沖層和吸收層材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展，能源危機(jī)已成為人類最關(guān)注的問題。太陽能作為最環(huán)保、清潔，取之不竭、用之不盡的可再生能源受到了人們廣泛的關(guān)注。銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池具有價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單和性能良好等優(yōu)點(diǎn)，并且和硅晶太陽能電池具有同樣高的轉(zhuǎn)換效率，已成為未來的主流方向。
　　但是由于CIGS太陽能電池中緩沖層硫化鎘(CdS)禁帶寬度偏小，會(huì)吸收藍(lán)光以下波長(zhǎng)的光，從而影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。Cd1-xZnxS代替CdS作為太陽能電

2、池的緩沖層可以提高銅銦鎵硒太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，降低成本，并且可以減少有毒物質(zhì)Cd的使用和對(duì)環(huán)境的污染。
　　本文主要采用化學(xué)水浴法制備不同配比的Cd1-xZnxS緩沖層材料，并研究了熱處理溫度對(duì)薄膜性能的影響，通過XRD、SEM、EDAX、光透過率等測(cè)試手段，最后得出在450℃熱處理下的Cd0.9Zn0.1S薄膜表面平整均勻，光透過率高，禁帶寬度Eg=2.56eV，晶格常數(shù)a=4.08814(A)，c=6.66059(A)，平均

3、晶粒尺寸為24.9902nm。適合作為太陽能電池的緩沖層材料。
　　而在CIGS中Ga地殼含量比較少，屬于稀有金屬，會(huì)影響未來CIGS太陽能電池的成本和發(fā)展前景。而用A1元素替代CIGS中的Ga元素，S元素部分代替Se元素可形成Cu(InAl)(SexS1-x)2化合物半導(dǎo)體材料。Al替代了稀有金屬Ga，既可以擴(kuò)大GIGS薄膜的禁帶寬度，又降低了材料的成本。是未來薄膜太陽能電池發(fā)展的新方向。
　　本文還對(duì)吸收層材料Cu(In