【摘 要】
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根据现有研究成果,在CIGS吸收层中加入Na元素可以有效钝化缺陷,提高电池光电转化效率.常用Na元素的加入方式主要有玻璃中Na元素的自发扩散和制备NaF前驱层两种.依靠玻璃中的扩散难以确定Na元素的加入量,也不适用于柔性基底电池的制备.制备NaF前驱层的方法,需要对该层薄膜厚度进行精确控制,单边扩散易于造成Na元素沿薄膜厚度方向分布的不均匀.因此,本文提出在CIGS陶瓷靶材中原位添加Na的方法,做
【机 构】
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清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室,北京100084
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根据现有研究成果,在CIGS吸收层中加入Na元素可以有效钝化缺陷,提高电池光电转化效率.常用Na元素的加入方式主要有玻璃中Na元素的自发扩散和制备NaF前驱层两种.依靠玻璃中的扩散难以确定Na元素的加入量,也不适用于柔性基底电池的制备.制备NaF前驱层的方法,需要对该层薄膜厚度进行精确控制,单边扩散易于造成Na元素沿薄膜厚度方向分布的不均匀.因此,本文提出在CIGS陶瓷靶材中原位添加Na的方法,做到精确控制Na元素的加入量,同时保证Na在薄膜中的均匀分布.以Cu2Se、In2Se3、Ga2Se、NaF混合粉末为反应物,通过热压烧结的工艺方法制备具有一定Na含量的CIGS陶瓷靶材.根据CIGS吸收层需要,制备Na含量不同的CIGS靶材,考察不同工艺参数条件下,不同Na加入量对靶材性能的影响.采用XRD、SEM、EDS等方法测定靶材的结构、形貌、成分等性能.确定Na元素的加入对靶材密实化机制,晶粒生长,成分分布的影响.根据实验结果,分析了Na元素对靶材密实和缺陷产生的机制,得出最优Na的加入量和对应的热压烧结工艺参数.
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为适应宽光谱高效率硅基薄膜太阳电池应用需求,本文采用直流磁控溅射技术在553 K温度下生长太阳电池用氢化Mg和Ga共掺杂Zn0(HMGZO)透明导电氧化物(TCO)薄膜.通过微观结构、表面形貌、电学及光学性能的测试和分析,详细地研究了氢气流量对MGZO薄膜结晶特性及光电性能的影响.实验结果表明:生长获得的HMGZO薄膜均为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,择优取向为(002)方向.随着氢气引入,ZnO薄膜
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