掺钠钼电极在硒化铜铟镓(CIGS)太阳能薄膜电池应用

适量钠元素对铜铟镓硒薄膜生长具有促进作用,本文主要研究了掺钠钼电极特性及其对铜铟镓硒薄膜太阳能电池性能的影响。利用磁控溅射方法制备不同厚度的钼钠/钼(Mo Na/Mo)薄膜作为背电极,并在(Mo Na/Mo)薄膜电极上蒸镀铜铟镓硒(CIGS)薄膜,并利用单质硒源硒化处理后制备CIGS薄膜电池。SEM和XRD结果表明采用三层叠层Mo/Mo/Mo Na薄膜做电极的Mo Na容易被氧化,电阻率增加,采用四层叠层Mo/Mo/Mo Na/Mo薄膜电极方式有效降低电阻率,阻止Mo Na被氧化,CIGS晶粒较大且致密。在同一条件下,在不同Mo Na/Mo厚度电极上制备CIGS薄膜电池,80 nm Mo Na厚度上的CIGS薄膜电池效率达6.54%。     

硒蒸气浓度对制备CIGS薄膜的影响

采用“预制层硒化法”制备CuIn_1-xGa_xSe₂ (CIGS)薄膜. 基于自主设计的“双层管式硒化装置”, 通过控制硒蒸气浓度优化退火工艺, 研究硒蒸气浓度对薄膜光电性能的影响. 利用俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射分析(XRD)等手段对不同硒浓度氛围下生成的CIGS薄膜的成分和物相进行表征, 并在AM1.5、1000 W·m^-2的标准光照条件下比较相应CIGS电池器件的输出性能. 实验结果表明: 饱和硒蒸气下退火得到的样品, 基底钼膜遭到严重腐蚀破坏, 失去背电极功能; 在低浓度硒气氛下退火不能有效消除CIGS薄膜的偏析和缺陷, 以致光电转换效率低; 而在无硒惰性氛围下退火的样品, 生成了物相均一化的CIGS薄膜, 由此制备的CIGS电池取得了8.5%的转换效率.     

掺钠钼电极在硒化铜铟镓（CIGS）太阳能薄膜电池应用

适量钠元素对铜铟镓硒薄膜生长具有促进作用,本文主要研究了掺钠钼电极特性及其对铜铟镓硒薄膜太阳能电池性能的影响。利用磁控溅射方法制备不同厚度的钼钠/钼（MoNa/Mo）薄膜作为背电极,并在（MoNa/Mo）薄膜电极上蒸镀铜铟镓硒（CIGS）薄膜,并利用单质硒源硒化处理后制备CIGS薄膜电池。SEM和XRD结果表明采用三层叠层Mo/Mo/MoNa薄膜做电极的MoNa容易被氧化,电阻率增加,采用四层叠层Mo/Mo/MoNa/Mo薄膜电极方式有效降低电阻率,阻止MoNa被氧化,CIGS晶粒较大且致密。在同一条件下,在不同MoNa/Mo厚度电极上制备CIGS薄膜电池,80nmMoNa厚度上的CIGS薄膜电池效率达6.54%。     

太阳能电池材料-铜锌锡硫化合物薄膜制备及器件应用研究进展

锌黄锡矿结构的CZTS（铜锌锡硫）材料与目前在薄膜太阳能电池领域表现出色的黄铜矿结构的CIGS（铜铟镓硒）材料具有相似的晶体结构,且CZTS有着很好的光电性能,组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳能电池.近期CZTS类太阳能电池的最高效率已达到12.6%,在科研和产业领域引起了广泛关注.在简介了“新星”太阳能电池材料CZTS的性质及薄膜太阳能电池器件的基本结构之后,重点总结了CZTS薄膜的制备方法（真空、非真空法）以及相应器件效率,其中对众多非真空制备法进行了独到的归类总结.最后,对CZTS薄膜的优化方法进行了分析,并对其未来发展方向做了展望.     

太阳能电池通过掺杂测试

近期,《自然-通讯》期刊报道了一种控制掺杂(Doping)的方法,能提高薄膜太阳能电池的效率。新技术有助于制造低成本太阳能电池。制造薄膜太阳能电池比制造传统硅太阳能电池要便宜,但薄膜太阳能电池一般效率很低。掺杂是指在材料中掺入少量金属元素,这种方法有助提高薄膜太阳能电池效率,但制造过程有机会破坏材料的电子特性。瑞士联邦材料科学与技术实验室Lukas Kranz教授与其研究团队现在克服了这个障碍,成功在碲化镉(CdTe)太阳能电池中掺入铜。他们利用气相沉积法和温热处理法仔细地控制掺杂在CdTe     

新型硒化亚锗薄膜太阳能电池

<正>无机化合物薄膜太阳能电池如碲化镉(Cd Te)和铜铟镓硒(CIGS)等电池,因具有材料用量少、产品轻质可柔性、制备能耗低、弱光和高温发电性能好等优势,从而成为太阳能电池中的热点研究领域之一。然而,因为Cd是剧毒元素,且Te、In资源非常稀缺,这些电池的大范围应用具有一定的局限性。近年来,为了降低成本和解决材料丰度问题,铜锌锡硫硒(CZTSSe)太阳能电池受到了极大的关注。该材料中各元素均属于高丰度低成本     

XPS与UPS测量几种材料功函数的比较

为比较X射线光电子能谱(XPS)与紫外光电子能谱(UPS)测量材料功函数结果间的差异,依次对经氩离子清洁表面吸附层的Au、Ag薄膜样品和单晶硅片,以及未进行表面清洁的Au、Ag、MoO_3薄膜样品,单晶硅片及ITO导电玻璃的功函数进行测量。给出了XPS和UPS测量功函数的计算方法,并探讨了影响材料功函数测量结果不确定性的因素。研究发现XPS及UPS在测量表面清洁的金属样品时,测量结果基本一致,具有较高的准确度,表面清洁的Au、Ag样品一经暴露空气后其表面覆盖一层吸附层,功函数很快发生变化。利用UPS或XPS测量金属和半导体的功函数时应避免暴露空气,若金属样品在空气中暴露时建议使用氩离子清洁表面。研究结果对科研人员按实际测试需求合理选择测量方法具有一定的指导意义。     

样品表面污染对X射线光电子能谱定量分析的影响

用X射线光电子能谱(XPS)研究了表面碳污染物对样品的元素相对定量误差的影响。结果表明,样品表面含有碳污染物能引起光电子动能较低的元素的相对定量分析结果偏低,而且样品中两种元素的光电子动能差越大,相对误差越大。在用元素灵敏因子法进行XPS定量分析时,样品表面污染是不可忽略的误差来源。     

两步法制备CIGS薄膜的工艺研究

本文主要研究了"预制层硒化法"制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜的工艺。采用磁控溅射的方式制备In、Cu-Ga金属预制层,然后进行硒化(450℃)以及退火处理(550℃)。SEM结果表明,在室温下溅射沉积In薄膜,并且采用Mo/Cu-Ga/In/Cu-Ga/In的叠层顺序,可以获得平整致密的CIGS薄膜。XRD和SEM测量显示,以单质硒作为硒源,在450℃的硒化之后生成分离的CIS和CGS相,惰性氛围的高温退火可以使分离的CIS和CGS相互融合,形成均一化的CIGS四元化合物。在此基础上,最终完成的CIGS电池光电转换效率为7.5%。     

化学浴沉积方法制备硫化铟敏化太阳电池及其性能研究

硫化铟是一种稳定、低毒性的半导体材料. 本文采用低成本的化学浴沉积方法制备了硫化铟敏化太阳电池, X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)结果表明形成了硫化铟敏化的二氧化钛薄膜. 化学浴沉积温度对所得硫化铟敏化薄膜的形貌有显著的影响, 进而影响电池性能. 温度太低时, 化学浴沉积反应速率太低, 只发生少量沉积; 温度太高时, 化学浴沉积反应速率较快, 硫化铟来不及沉积到二氧化钛多孔薄膜内部. 当温度在40℃时, 硫化铟沉积均匀性最好, 薄膜的光吸收性能最佳, 电池的短路电流最大, 另外, 填充因子达到最佳, 为65%, 电池总体光电转换效率为0.32%.