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《内蒙古大学》 2011年
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太阳电池缓冲层CdS和Cd_xZn_(1-x)S薄膜的制备研究

李海燚  
【摘要】:薄膜太阳电池作为一种新的能源正在得到迅速的发展和进步。CIS (CuInSe2, CuInS2等)系薄膜太阳电池因其较高的转换效率、较低的成本,现在越来越受到人们的关注。CdS薄膜作为CIS系薄膜太阳电池的缓冲层,其质量直接影响电池的光电转换效率。本文在玻璃衬底上采用化学水浴沉积法制备CdS和CdxZn1-xS薄膜,研究工艺参数对薄膜的影响规律。 以CdSO4为镉源,SC(NH2)2为硫源,用氨水作为络合剂,(NH4)2SO4为缓冲剂,采用水浴法制备CdS薄膜,探讨了沉积时间、沉积温度和反应物的浓度比(硫脲浓度与硫酸镉浓度比)对薄膜形貌、厚度、透光率及光学带隙的影响,通过严格控制反应条件,最终在总溶液体积为100mL,反应温度80℃,沉积时间20min的条件下,保持成膜溶液中CdSO4、SC(NH2)2与(NH4)2SO4的摩尔比为1:2.5:2.5,pH在11-12之间,成功制备出了表面光滑平整的CdS薄膜前驱体。再将制备出来的薄膜前驱体在N2气氛下、400℃密闭石英管中热处理30min后,最终在玻璃衬底表面获得了平整性和透光率较好的、Cd与S原子比接近化学计量比1:1的均匀致密的薄膜。退火后的CdS薄膜为纯净的立方相结构,光学带隙为2.367eV。 以CdSO4为镉源,ZnSO4为锌源,SC(NH2)2为硫源,用氨水和柠檬酸三钠作为络合剂,采用水浴法制备了CdxZn1-xS薄膜。通过改变CdSO4和ZnSO4溶液浓度的配比,严格控制反应条件,最终在总溶液体积为100mL,反应温度80℃,沉积时间90min的条件下,成功制备出了不同Cd、Zn原子比的CdxZn1-xS缓冲层薄膜前驱体。再将制备出来的薄膜前驱体在N2气氛下、400℃密闭石英管中热处理30min后,最终在玻璃衬底表面获得了表面形貌和透光率较好的CdxZn1-xS薄膜。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM914.4

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【参考文献】
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