【摘 要】
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Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池由于其吸收层具有与太阳光谱非常匹配的禁带宽度和较高的可见光吸收系数，成为了国际光伏界的研究热点.为了提高其效率，通常使用化学水浴沉积
【机 构】
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湖北大学物理与电子科学学院,湖北 武汉 430062
【出 处】
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第十四届全国青年材料科学技术研讨会
论文部分内容阅读
Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池由于其吸收层具有与太阳光谱非常匹配的禁带宽度和较高的可见光吸收系数，成为了国际光伏界的研究热点.为了提高其效率，通常使用化学水浴沉积的方法在吸收层和窗口层之间引入CdS薄膜缓冲层，但是该方法制备的CdS薄膜表面缺陷较多、致密度不高、其具体性能对退火工艺条件要求较苛刻，影响了CZTS太阳能电池的性能.本文采用电沉积方法研究CZTS薄膜电池中缓冲层CdS 薄膜的制备，利用恒电位电化学沉积技术在FTO导电玻璃、ZnO、CZTS薄膜等衬底上沉积CdS薄膜，采用硫代硫酸钠提供S2-、醋酸镉提供Cd2+，配以有机酸NTA调节溶液pH值，首次在对CZTS薄膜无腐蚀的碱性溶液环境中电沉积CdS层；实验中探讨了pH值、溶液浓度、沉积电位对薄膜晶体结构、形貌、界面等微观结构以及光学特性的影响.使用XRD、SEM、EDS和UV吸收光谱对样品进行分析.结果表明当沉积电位为-1.7V、pH值为 9.36、Cd2+浓度为0.025mol/L时，得到的CdS 薄膜形貌和光学性能最优良，获得了表面均匀、致密、无针孔，近等原子比，六方相和立方相结构，禁带宽度为2.4eV的CdS薄膜.该薄膜具有与CZTS相匹配的晶相结构和能带结构，将其应用于CZTS薄膜太阳电池能改善电池的PN结质量，实现了电池功能.
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