太陽(yáng)能電池Mo背電極層和CZTSSe吸收層的制備及性能研究.pdf

1、目前，鋅黃錫礦結(jié)構(gòu)的CZTSSe薄膜因其具有高的光吸收系數(shù)(＞104 cm-1)，合適的帶隙(0.95 eV-1.5 eV)，和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)成為太陽(yáng)能電池光吸收層材料的研究熱點(diǎn)。Mo薄膜作為該吸收層的背電極材料，其特性對(duì)CZTSSe薄膜有著重要影響。本文主要研究背電極Mo層和吸收層CZTSSe薄膜的制備工藝和光電性能。
　　第一，采用直流磁控濺射法制備多層Mo預(yù)制層，并高溫退火得到Mo薄膜。與傳統(tǒng)工藝相比，這種多層工藝制備的Mo

2、薄膜電阻呈梯度式變化，有利于載流子的輸運(yùn)。通過(guò)調(diào)整制備工藝條件:當(dāng)Mo靶材功率、壓強(qiáng)、熱處理溫度分別為140 W、0.4 Pa、450℃時(shí)，在玻璃襯底上得到了成相較好，方塊電阻為1.2Ω/□的單層Mo薄膜。為了提高與襯底的粘附性制備了雙層Mo薄膜，其壓強(qiáng)分別為1.0 Pa和0.4 Pa時(shí)，得到與襯底粘附性好且上層方塊電阻為1.7Ω/□的雙層Mo薄膜。為減少制備Mo薄膜的壓強(qiáng)梯度，制備了三層Mo薄膜，其制備壓強(qiáng)分別為1.0 Pa、0.6

3、Pa和0.4 Pa時(shí)，最上層方塊電阻為2.1Ω/□，滿足Mo背電極的要求。
　　第二，采用溶液法制備CZTSSe前驅(qū)體溶液，利用旋涂工藝得到前驅(qū)體薄膜，再退火、硒化得CZTSSe薄膜。結(jié)果表明:(112)晶面對(duì)應(yīng)的衍射峰強(qiáng)度隨退火溫度的升高逐漸增強(qiáng)，且光學(xué)帶隙減小。在550℃得到一個(gè)成相最好且光學(xué)帶隙最小為1.32 eV的CZTSSe薄膜;為了優(yōu)化其性能進(jìn)行了硒化退火處理，硒化退火的最佳溫度也為550℃時(shí)，其光學(xué)帶隙減小為1.12