利用一步法電沉積制備CIGS薄膜的工藝研究.pdf

1、Cu(In,Ga)Se2(CIGS)是一種直接帶隙材料，光吸收系數高達105數量級，是目前己知的光吸收性最好的半導體薄膜材料。利用一步法電沉積制備CIGS薄膜，設備投資少，可連續(xù)、大面積的沉積，適合工業(yè)化生產，成為了光伏界研究的焦點和熱點。
　　 本論文主要針對一步法電沉積中所需要的絡合劑進行了研究，為了制備出合格的CIGS薄膜，必須要用到絡合劑，實驗室經常采用的是鄰苯和氨基磺酸作為溶液緩沖劑，這種體系可以有效制備出CIGS光伏

2、器件，但是這種體系制備的CIGS薄膜結晶性能不好，還需要經過后期的PVD處理才能制備光伏器件，這增加了電沉積的成本，為了解決這些問題，本論文選用了其它的絡合劑，分析絡合劑濃度以及沉積電位對薄膜的影響，與鄰苯和氨基磺酸體系作對比并分析了其反應機理。本文還分別研究了PVD處理過程中硒蒸發(fā)溫度和襯底溫度對薄膜的影響，通過實驗選擇其最佳的工藝參數。
　　 本論文選用了檸檬酸和檸檬酸鈉作為絡合劑，實驗中采用三電極體系，在由CuCl2，In

3、Cl3，GaCl3，H2SeO3組成的酸性水溶液中，對Mo/玻璃襯底上進行一步法電沉積，分別分析了絡合劑濃度和不同的沉積電位對沉積薄膜的影響，通過XRF測試，發(fā)現沉積出來的CIGS薄膜不含有Ga，為了分析其原因，分別對絡合劑對溶液的一元、二元、三元、四元體系的影響進行了研究，最終認定可能的是原因是絡合劑抑制了Ga3+的還原反應。
　　 本論文通過實驗確定以檸檬酸鈉和檸檬酸為絡合劑制備的CIGS薄膜成份不理想，無法制備光伏器件，最