化學(xué)浴沉積GIS太陽能電池功能層薄膜及其光電性能研究.pdf

1、CuInS2是一種性能優(yōu)越的太陽能電池材料，其具有光吸收率高，禁帶寬度接近太陽能電池最佳禁帶寬度，直接帶隙半導(dǎo)體，即可制成p型薄膜也可做成n型薄膜，理論轉(zhuǎn)化效率高，成本低等特點(diǎn)，被人們稱為最有希望的光伏器件材料之一。本文旨在探求應(yīng)用低能耗、環(huán)境友好的化學(xué)浴沉積方法，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)路線，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)，制備出高結(jié)晶度的硫化銅與氧化鋅薄膜，并研究其光學(xué)及電學(xué)特性。本論文的主要研究內(nèi)容可分為以下兩大部分：
　　 1.設(shè)計(jì)反應(yīng)路線，運(yùn)用傳

2、統(tǒng)化學(xué)浴沉積與微波輔助方法成功制備出CuS薄膜，并比較了兩種方法制備薄膜的熱力學(xué)和動力學(xué)過程。研究反應(yīng)時(shí)間、溶液pH值以及添加劑等反應(yīng)參數(shù)對制備過程的影響。通過調(diào)節(jié)這些反應(yīng)參數(shù)有效控制了制備過程，最終制備出結(jié)晶良好、符合化學(xué)計(jì)量比、表面具有特殊形貌的CuS薄膜，并對其帶隙與電導(dǎo)率進(jìn)行了計(jì)算。通過改造場發(fā)射測試方法對薄膜的場發(fā)射性能進(jìn)行了評價(jià)，同時(shí)研究了反應(yīng)時(shí)間與絡(luò)合劑/分散劑的改變對其場發(fā)射性能的影響，通過計(jì)算薄膜的功函數(shù)、幾何場增強(qiáng)因

3、子以及有效發(fā)射面積，得到影響場發(fā)射性能的主導(dǎo)因素。
　　 2.設(shè)計(jì)反應(yīng)路線，運(yùn)用傳統(tǒng)化學(xué)浴沉積方法成功制備出ZnO薄膜。研究濺射參數(shù)、絡(luò)合劑與反應(yīng)溶液環(huán)境等反應(yīng)參數(shù)對制備過程的影響。通過調(diào)節(jié)這些反應(yīng)參數(shù)有效控制了制備過程，最終制備出結(jié)晶良好、具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的、具有高度（0002）取向的ZnO薄膜，并對其帶隙與電導(dǎo)率進(jìn)行了計(jì)算。選取波長為630nm的紅光激光器作為光源，對ZnO一維納米陣列是否存在光陷效應(yīng)進(jìn)行了證明。將ZnO進(jìn)行A