5化學水浴法制備CIGS薄膜太陽電池緩沖層CdS薄膜的研究ppt課件

1、化學水浴法制備化學水浴法制備CIGS薄膜太陽電池薄膜太陽電池緩沖層緩沖層CdS薄膜的研究薄膜的研究曹章軼曹章軼上?？臻g電源研究所上海空間電源研究所20192019年年1111月月1919日日 光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼報告提綱報告提綱一、研究背景一、研究背景二、研究內(nèi)容二、研究內(nèi)容三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究四、在柔性襯底四、在柔性襯底CIGS太陽電池中的應用太陽電池中的應用五、結(jié)論五、結(jié)論光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼一、研究背景一、研究背景緩沖層緩沖層Soda-lime glassCu(In,Ga)Se2MoZnO/ZnO:Al Ni/

2、AlNi/AlCu(In,Ga)Se2Cu(In,Ga)Se2太陽電池的結(jié)構(gòu)示太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖意圖CdS溶液體系：溶液體系：氯化鎘體系氯化鎘體系碘化鎘體系碘化鎘體系醋酸鎘體系醋酸鎘體系硫酸鎘體系硫酸鎘體系光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼二、研究內(nèi)容二、研究內(nèi)容在醋酸鎘溶液體系和硫酸鎘溶液體系中采用化學水浴法沉在醋酸鎘溶液體系和硫酸鎘溶液體系中采用化學水浴法沉積積CdS薄膜，對薄膜，對CdS薄膜的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、光透過薄膜的表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、光透過率和成份等特性進行研究。率和成份等特性進行研究。兩種溶液體系中沉積的兩種溶液體系中沉積的CdS薄膜分別應用于聚酰亞胺襯底薄膜分別應用于聚酰亞

3、胺襯底CIGS薄膜太陽電池。薄膜太陽電池。 光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究實實驗驗參參數(shù)數(shù)醋酸鎘體系醋酸鎘體系硫酸鎘體系硫酸鎘體系鎘鹽鎘鹽1mM1.5mM硫脲硫脲7.5mM75mM氨水氨水0.6M1.2M銨鹽銨鹽1.5mM/溫度溫度7060時間時間15min7min光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼兩種溶液體系下沉積薄膜的兩種溶液體系下沉積薄膜的FESEMFESEM圖圖(a) (a) 醋酸鎘體系、醋酸鎘體系、(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體系三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究光伏

4、中心，曹章軼光伏中心，曹章軼兩種溶液體系下沉積薄膜的兩種溶液體系下沉積薄膜的AFMAFM圖圖(a) (a) 醋酸鎘體系、醋酸鎘體系、(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體系三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼薄膜為n型半導體。一般認為若S/Cd原子比在0.850.95之間， 則CdS薄膜的電阻率在104cm105cm， 方塊電阻大約為109/1010/。醋酸鎘體系醋酸鎘體系硫酸鎘體系硫酸鎘體系S/Cd原子比原子比0.94630.9451三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究光伏中心，曹章軼光伏

5、中心，曹章軼兩種溶液體系下沉積薄膜的兩種溶液體系下沉積薄膜的XRDXRD圖譜圖譜(a) (a) 醋酸鎘體系、醋酸鎘體系、(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體系三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼兩種溶液體系下沉積薄膜的光透過兩種溶液體系下沉積薄膜的光透過率與光波長之間的關系率與光波長之間的關系(a) (a) 醋酸鎘體系、醋酸鎘體系、(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體系兩種溶液體系下沉積薄膜的兩種溶液體系下沉積薄膜的(h)2-h(h)2-h的關系圖的關系圖(a) (a) 醋酸鎘體系、醋酸鎘體系、(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體

6、系 在波長大于在波長大于550nm時有較高的透過率；在波長小于時有較高的透過率；在波長小于550nm時，透過率急劇下降。時，透過率急劇下降。在長波區(qū)域，醋酸鎘溶液體系下沉積的在長波區(qū)域，醋酸鎘溶液體系下沉積的CdS薄膜的透過率略高。薄膜的透過率略高。 CdS薄膜的禁帶寬度值：薄膜的禁帶寬度值：2.24eV醋酸鎘體系和醋酸鎘體系和2.35eV硫酸鎘體系）。硫酸鎘體系）。三、在兩種溶液體系中制備三、在兩種溶液體系中制備CdS薄膜的研究薄膜的研究光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼四、在柔性襯底四、在柔性襯底CIGS太陽電池中的應用太陽電池中的應用CIGSCIGS電池的電池的I-VI-V曲線，緩沖層曲線

7、，緩沖層CdSCdS薄膜分別為薄膜分別為(a) (a) 醋酸鎘體系和醋酸鎘體系和(b) (b) 硫酸鎘體系硫酸鎘體系中沉積中沉積0.64cm20.64cm2，AM0AM0，25 25 ）CdS薄膜薄膜Effi.Voc (mV)Jsc (mA/cm2)FF醋酸鎘溶液體系醋酸鎘溶液體系6.42509350.49硫酸鎘溶液體系硫酸鎘溶液體系6.3550633.60.51光伏中心，曹章軼光伏中心，曹章軼五、結(jié)論五、結(jié)論在醋酸鎘溶液體系和硫酸鎘溶液體系中在醋酸鎘溶液體系和硫酸鎘溶液體系中CBD法沉積法沉積CdS薄膜。薄膜的薄膜。薄膜的厚度為厚度為60nm，無微孔排列致密，光透過率高，無微孔排列致密，光透過率高，S/Cd原子比約為原子比約為0.94。相對而言，醋酸鎘溶液體系沉積的相對而言，醋酸鎘溶液體系沉積的CdS薄膜的擇優(yōu)生長更明顯，薄膜薄膜的擇優(yōu)生長更明顯，薄膜表面的白色沉淀顆粒較少，禁帶寬度較小。表面的白色沉淀顆粒較少，禁帶寬度較小。采用兩種溶液體系中沉積的采用兩種溶液體系中沉積的CdS薄膜作為