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近年来，CIGS太阳电池以其转换效率高、抗辐射能力强等优点，成为最有发展潜力的太阳电池之一。CIGS太阳电池多采用CBD-CdS作缓冲层，但Cd有毒，污染环境，且CdS带隙窄(2.4eV)在短波处的光吸收损失大。因此，开发无镉缓冲层材料成为CIGS太阳电池研究的热点，其中ZnS具有无毒、廉价、带隙宽(3.7eV)等优点。所以，本文采用CBD-ZnS作为CIGS电池的无镉缓冲层，对CBD-ZnS工艺、ZnS/CIGS界面特性以及电池进行研究，得到以下结论：
化学水浴法制备ZnS薄膜的工艺是在碱性溶液中进行的，反应溶液由ZnSO<,4>、NH<,4>OH和SC(NH<,2>)<,2>组成。溶液组分、水浴温度、沉积时间等工艺条件对ZnS薄膜的附着力、透过率、结晶状况以及表面形貌等都有影响。研究结果表明：三种反应物中NH<,4>OH浓度的变化对薄膜质量影响最大，SC(NH<,2>)<,2>浓度的变化对薄膜影响最小，ZnSO<,4>浓度增加时薄膜生长速率加快，溶液中形成胶体颗粒的速率也加快，水浴温度在80℃时得到的薄膜质量最好。经过工艺研究后得到制备 ZnS薄膜的最佳条件为：ZnSO<,4> 0.025M、 NH<,4>OH 2.9M、SC(NH<,2>)<,2>0.27M、80℃水浴温度。在此条件下制备的ZnS薄膜基本呈非晶态、λ>500nm处的透过率都在80％以上。低温下(<300℃)对薄膜进行空气退火，薄膜的结晶并未改善，400℃空气退火后薄膜的组分发生变化，XRD测试有ZnO衍射峰出现。
分析了ZnS/CIGS异质结界面的特性，包括能带图、晶格失配、界面组分等。通过XPS测试ZnS/CIGS价带能谱计算出ZnS与CIGS的导带偏移量(CBO)为1.16eV,价带偏移量(VBO)为1.35eV，画出了ZnS/OVC/CIGS各层能带之间的关系；对ZnS/CIGS进行200℃空气退火，促使Zn向CIGS内部扩散；PE处理过程中有Cd<2+>扩散进CIGS吸收层，替代Cu<+>的空位形成n掺杂，使CIGS导电性由强p型向弱p型转变。
在电池制备过程中，对电池进行200℃空气退火、PE处理、蒸镀MgF<,2>减反射膜。实验结果表明空气退火和PE处理都能在CIGS内部形成n型掺杂，改善异质结的性能，提高电池效率；蒸镀减反射膜后电池的短路电流增加。
最后得到的ZnS/CIGS电池稳定效率为11％，为国内最高效率，且具有良好的重复性。