均相沉积方法制备CdS薄膜及其在CdTe薄膜太阳能电池中的应用

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:h872889544
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池是一种极具开发潜力和应用价值的光伏能量转化器件。CdTe作为光吸收层,其光学带隙宽度为1.45-1.5 eV,与太阳光谱匹配较好,只需要2μm的厚度就可以吸收90%以上的太阳光辐射能。硫化镉(CdS)是直接带隙半导体材料,带隙宽度的理论值为2.42 eV,可以透过大部分可见光,是一种理想的窗口型材料。因此CdTe和CdS非常适合制备薄膜太阳能电池。尽管在过去十年中,CdTe太阳能电池制造取得了很大进展,但仍有一些关键问题有待解决。这些关键问题可以概括为以下几点:(1)如何实现CdTe的有效掺杂;(2)如何制备一种低接触电阻的电极;(3)如何制备窗口层CdS薄膜,使其满足以下要求:薄膜足够薄、均匀致密、附着性好及材料电阻低;(4)如何有效的控制CdS与CdTe接触面的互扩散问题。本文采用均相沉积的方法制备CdS薄膜。实验中以FTO为基底,氯化镉(CdCl2)提供镉源,硫脲(CS(NH22)提供硫源和尿素(CO(NH22)水解提供氢氧根离子来制备CdS薄膜。主要研究了水浴温度、CO(NH22浓度、镉(Cd)元素浓度、硫(S)元素浓度和沉积时间对制备CdS薄膜质量的影响。X射线衍射(XRD)分析结果表明,所制备的CdS薄膜属于六方晶系,为纤锌矿结构;以水浴温度为90℃,尿素浓度为1.5 M,镉硫浓度比为0.02 M:0.2 M和沉积时间为1 h,进行两次沉积的实验条件制备的薄膜平整均匀致密,适合作为CdTe薄膜电池的窗口层。把制备好的CdS薄膜应用于CdTe薄膜太阳能电池的制备中。在CdS薄膜上通过磁控溅射的方法制备CdTe薄膜,制备条件是压强设定为0.7 Pa,溅射功率设定为90 W,沉积时间为0.5 h,靶基距为7 cm,制备厚度约为1μm的CdTe薄膜。采用离子溅射仪在处理好的CdS/CdTe异质结薄膜表面直接镀金作为电极。研究了CdS薄膜厚度对薄膜电池效率的影响。通过实验研究发现,CdS薄膜厚度小于200nm在溅射CdTe薄膜时容易脱落。CdS薄膜厚度大于200nm时可能由于CdS薄膜吸光性能变强,导致太阳能电池的光电性能降低。研究了在不同环境下退火处理工艺对CdS薄膜的影响,以及对太阳能电池性能的影响。实验发现在不同退火环境下(空气、氮气、真空)对CdS薄膜进行退火会影响薄膜的电阻率,在氮气中退火CdS薄膜的电阻最小,太阳能电池的性能最好。研究了在氮气氛围下,退火温度对CdS/CdTe异质结薄膜的影响,400℃是最佳的退火温度。当温度高于400℃时,薄膜会出现孔洞,影响电池的光电性能。当温度低于400℃时,CdS与CdTe薄膜不能很好地结合在一起。研究了退火对电极制备的影响,通过实验发现对电极退火可以促进金电极与碲化镉薄膜的结合,退火温度为150℃时有利于改善电池性能。
其他文献
简要介绍了大型立式钢制设备——减压分馏塔现场热处理参数的计算,热处理设备的选型以及进行现场热处理需注意的事项。
以江西某地黑滑石为原料,系统研究了原矿磨矿粒度、煅烧温度、煅烧时间等因素对其白度的影响。研究表明,磨矿粒度200目以上是保证有机质充分暴露的条件,煅烧温度在1 100~1 200
目前的中医药专业毕业生基层就业受到个人观念、就业指导、政策保障和行业准入等因素影响,尚未很好地展开。文章针对中医药毕业生的优势和特点,提出合理化建议,从加强思想教
目的分析社区卫生服务中心安宁疗护服务内容开展现况,为进一步完善社区安宁疗护服务内容奠定基础。方法通过文献回顾的方式,制定访谈提纲。于2017年3—4月,基于判断抽样法,邀
2012年7月22日,古井贡酒郑州旗舰店隆重开业,并举办了盛大的年份原浆答谢高端品鉴会。据悉,郑州旗舰店是古井贡酒在全国首家集白酒文化体验、产品品鉴销售、精英人士休闲聚会
期刊
MipMap是目前应用最为广泛的纹理映射技术之一,其优点是速度快,但很难实现物体的凹凸感.采用MipMap技术和光线跟踪技术相结合,提出一种改进的真实感纹理贴图技术.实验证明,该
2014年6月第82届国际大坝会议在印度尼西亚巴厘召开。借参会的机会,笔者对印度尼西亚水电开发现状进行了考察,并形成报告。印度尼西亚的水电蕴藏量极为丰富,但目前水电开发程
<正> 有人说,家庭就像一杯冲淡了的茶,天天柴米油盐,天天吃饭睡觉,真是越喝越没有味儿;说是白开水吧,杯子里明明有茶叶,可喝到嘴里却如同白开水!如何给家庭生活输入新的空气,
前列腺癌分激素依赖和激素非依赖2类。激素非依赖性前列腺癌治疗非常困难。目前,有很多学说解释其发生机理,我们对近年雄激素受体(AR)机理综述如下。一、克隆选择(clonal sel