Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池二极管特性的研究

本文采用线性拟合光态和暗态J-V(电流-电压)曲线的方法计算了不同效率的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池的二极管性能参数.在一定范围内,CIGS薄膜电池的二极管品质因子A和反向饱和电流J0值越小,电池的转换效率越高,这说明CIGS电池的复合主要发生在PN结区内.量子效率分析表明,不同效率的CIGS电池在短波区(λ<520 nm)的光谱响应相差不大,而在长波区(520～1100 nm),低效率电池存在很大的吸收,这是由低质量的CIGS吸收层造成的.这进一步验证了光-暗态J-V曲线的分析结果,即高质量的吸收层是制备CIGS电池的关键.     

多晶Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池光强特性的研究

本文系统研究了Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池在入射光强为10～100 mW/cm2范围内的性能参数.结果表明,随光强的减弱,CIGS电池的转换效率、填充因子、短路电流密度和开路电压等性能参数逐步衰减;电池参数与光强的依赖关系可明显划分为两个阶段:光强高于75 mW/cm2时,电池性能变化不大;当光强低于70 mW/cm2时,电池性能衰减明显.这是由于随着光强的降低,RS(串联电阻)值和RSH(并联电阻)值都在升高.其中,RSH值的增大使得CIGS电池的弱光特性变好,但较小的RSH值并不能弥补RS所导致电池性能的衰退.最后,发现高Ga含量的CIGS薄膜电池(8.7;)比低Ga含量(6.9;)的电池弱光特性好.     

共蒸发三步法制备CIGS薄膜的相变过程

本文采用共蒸发三步法沉积Cu(In,Ga) Se2 (CIGS)薄膜,其中关于Cu化合物的相转变过程是制约吸收层质量的关键.本文详细研究了三步法工艺中吸收层由贫Cu薄膜向富Cu薄膜转变的相变过程,通过X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)及扫描电镜(SEM)结合的方法总结出三步法工艺的相变过程.     

硒化前后电沉积贫铜和富铜的Cu(In1-xGax)Se2薄膜成分及结构的比较

采用电沉积法获得了接近化学计量比的贫铜和富铜的Cu（In_1-xGa_x）Se₂（CIGS）预置层,研究比较了两种预置层及其硒化处理后的成分和结构特性.得到了明确的实验证据证明,硒化后富铜薄膜中的Cu_xSe相会聚集凝结成结晶颗粒分散在表面.研究表明：在固态源硒化处理后,薄膜成分基本不变;当预置层中原子比Cu/（In+Ga）<11时,硒化后薄膜表面存在大量的裂纹;而当Cu/（In+Ga） >12时,可以消除裂纹的产生,形成等轴状小晶粒;富铜预置层硒化时蒸发沉积少量In,Ga和Se后,电池效率已达到68%;而贫铜预置层硒化后直接制备的电池效率大于2%,值得进一步深入研究. 关键词： 1-xGa_x）Se₂薄膜')" href="#">Cu（In_1-xGa_x）Se₂薄膜 电沉积 硒化处理 贫铜或富铜薄膜     

基于LabWindows的大容量数据分析处理方法

在导弹、火箭和无人机的研制、定型过程中需进行大量的地面验证试验,对关键单机或整机的各种环境响应特性进行测试,将测试数据存储分析处理,为分析导弹的技术状态和工作性能提供充分的依据;在测试记录系统挂载多台设备,进行高采样率工作情况下,为了对采集的复杂帧结构的大容量数据进行分析、显示,采用多线程、硬件匹配和Windows SDK等技术,使用LabWindows 8.5平台设计了一种方法;实际使用表明,该方法稳定可靠,提高了测试系统的性能。     

基于随动坐标系的开裂纹转子系统转动阻尼对振动稳定性影响的研究

区分固定阻尼和转动阻尼的情况下,建立了基于Lagrange方程的随动坐标系下开裂纹转子的运动方程。在此基础上采用了基于Routh-Hurwitz判据的根轨迹法,做出了裂纹转子非线性振动的坎贝尔图、衰变率图、根轨迹图;以此为依据分别研究了无阻尼开裂纹转子、具有一定比例的粘滞阻尼开裂纹转子运动稳定性。从而得出粘滞阻尼、粘滞阻尼中不同转动阻尼所占的比例以及对系统稳定性的影响,为裂纹转子故障诊断和不稳定振动控制提供了理论依据。     

Nonlinear Shift of the Raman A1 Mode in Ga-Incorporated CuInSe2 Thin Films

Composition dependence of quaternary CuIn1-x GaxSe2 films on Ga content has been systematically investigated by Raman scattering. The dominant A1 mode shifts from 174cm^-1 for CuInSe2 to 185cm^-1 for CuGaSe2 in an approximately polynomial curve other than a linear curve, indicating existence of asymmetric distribution of Ga and In on a microscopic scale in films. With Ga content x 〉 0.3, the significantly broadening and intensity decrease of A1 modes suggest the degradation of crystalline quality of chalcopyrite phase. Additionally, the quenching of additional Raman band at 183cm^-1 for the Ga-rich films reveals that CuAu-ordered phase can coexist in nominal chalcopyrite CuInSe2 films but not in CuGaSe2, due to Ga inhibition effect.     

The effect of composition on structural and electronic properties in polycrystalline CuGaSe2 thin film

Polycrystalline CuGaSe2 thin films on Mo-coated soda-lime glass substrates have been synthesized by coevaporation process from Cu, Ga and Se sources. Structural and electrical properties of the as-grown CuGaSe2 films strongly depend on the film composition. Stoichiometric CuGaSe2 is fabricated, as indicated by x-ray diffraction spectroscope （XRD） and x-ray fluorescence （XRF）. A two-phase region is composed of CuGaSe2 and Cu2-xSe phases for Cu-rich films, and CuGaSe2 and CuGa3Se5 phases for Ga-rich films, respectively. Morphological properties are detected by scanning electron microscope （SEM） for various compositional films, the grain sizes of the CuGaSe2films decrease with the extent of deviation from stoichiometric composition. Raman spectroscopy of Cu-rich samples shows that there exist large Cu-Se particles on the film surface. The results from Hall effect measurements for typical samples indicate that CuGaSe2 films are always of p-type semiconductor from Cu-rich to Ga-rich. Stoichiometric CuGaSe2 films exhibit relatively large mobility than any other compositional films. Finally, polycrystalline CuGaSe2 thin film solar cell with a best conversion efficiency of 6.02% has been achieved under the standard air mass （AM）1.5 spectrum for 100mW/cm^2 at room temperature （aperture area, 0.24cm^2）. The open circuit voltage of the CuGaSe2 solar cells is close to770 mV.     

不同成分比例CIGS薄膜及太阳电池的快速退火

研究了110~180 ℃（2 min）下的快速热退火对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜特性及CIGS太阳电池性能的影响.结果表明：对于不同成分比例的CIGS（正常、富Cu、高Ga）电池来说,150 ℃,2 min的快速退火最利于电池性能及二极管特性的增加.其中,退火对富Cu电池的开路电压Voc改善最大,这是因为快速热退火对消除部分CIGS薄膜中的CuSex有积极作用,从薄膜的电阻率有少量提高,器件的短路电流Jsc有少量下降可以得到验证|而对于高Ga电池来说,填充因子FF的改善最大,这是因为高Ga样品的缺陷较多,退火会消除薄膜内部的部分缺陷,从而薄膜的迁移率及Jsc都有所提高,使得FF有较大的增加.     

Ga梯度分布对Cu(In,Ga)Se_2薄膜及太阳电池的影响

传统制备Cu(In,Ga)Se2(CIGS)手段之一是共蒸发三步法,工艺中通过Cu,In,Ga,Se 4种元素相互扩散、作用形成抛物线形的Ga梯度分布.本文通过调整Ga源温度制备了Ga梯度分布不同的CIGS薄膜及电池.利用多种测试方法,研究了Ga梯度分布不同对CIGS薄膜表面及背面结构性质及电性质的影响,计算分析了表面导带失调值及背面电场对电池性能的影响,从而获得了合适的Ga梯度分布,提高了电池光谱相应,获得了较好的电池性能参数.