铜锌锡硫薄膜太阳能电池吸收层的制备与性能研究

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铜锌锡硫薄膜太阳能电池吸收层的制备与性能研究
铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4，简称CZTS)薄膜吸收系数高,禁带宽度为1.5eV,处于单结太阳能电池的理想带隙值,成本低且不含有毒元素,是理想的薄膜太阳能电池吸收层材料。因此开展CZTS薄膜材料和CZTS薄膜太阳能电池的研究具有重要的学术意义和应用价值。
磁控溅射法具有可控性强,重复性好,制备薄膜均匀致密等优点,适合制备CZT金属预制膜。固态硫化CZT金属预制膜,对设备损伤和环境污染少,安全环保,是环境友好型的生产方式。
因此本文采用磁控溅射制备的铜锡锌(CZT)金属预制膜,然后固态硫化预制膜制备CZTS薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、紫外拉曼光谱仪(Raman)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)分别对薄膜的物相结构、化学成分、表面形貌和透射率进行表征。
研究了CZT金属预制膜中金属含量及硫化工艺对CZTS薄膜的成分、组织结构和光学性能的影响规律,分析了固态硫化法制备CZTS薄膜的的机理,并初步制备了CZTS薄膜太阳能电池,研究结果如下：1)在钠钙玻璃上制备的CZT金属预制膜中Zn和Sn的含 ...

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关键词：薄膜太阳能电池 太阳能电池 太阳能 生产方式 有毒元素