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CIS/CIGS薄膜太阳能电池是近年来光伏研究领域的热点。CIS/CIGS薄膜太阳能电池具有长期性能稳定性好、弱光特性好、抗辐射能力强、转换效率高、吸收层材料禁带宽度可调等优点,同时它可在柔性基材上使用,从而被国际上称为下一时代最有发展前景的廉价太阳能电池。CIS/CIGS吸收层是整个CIS/CIGS薄膜太阳能电池的核心,是太阳能转化为电能的工厂。在整个CIS/CIGS电池的制备中,CIS/CIGS吸收层薄膜的制备是整个电池器件制备的基础,高效、长寿命的CIS/CIGS电池依赖于合格的CIS/CIGS吸收层。为获得高质量的吸收层薄膜,通常采用真空的方法制备。但真空技术设备投资大、薄膜沉积速率低、原材料昂贵且利用率低(约50%),增加了太阳能电池的制备成本,不利于大面积商业化生产。非真空制备法因具有设备简单、投资小、成本低、原材料利用率高,且可以大面积、连续、低温沉积薄膜等特点,近年来受到极大关注。其中,印刷法因具有材料利用率高、生产效率高、简单、低温和可实现高速卷对卷生产等特点而备受青睐,是最有希望实现太阳能电池低成本制备的工艺之一。在印刷制备技术中,如何采用简单、高效的合成方法获得近化学计量比且性能优良的纳米颗粒,如何设计高效的退火方案获得高质量吸收层薄膜等仍然是不小的挑战。本文从CIS/CIGS薄膜太阳能电池的吸收层材料着手,采用简单、快速的一锅合成方法成功合成了黄铜矿、近化学计量比CIS/CIGS纳米颗粒。首先在不同反应温度、反应时间下合成了CIS纳米颗粒,通过XRD、SEM、EDS、TEM、Raman、分光光度计进行表征,详细研究了反应温度、反应时间对合成CIS纳米颗粒晶相、形貌、元素组分以及吸收光谱的影响。对一锅法合成CIS纳米颗粒的形成机制也进行了详细的研究。用Ga原子替代CIS纳米颗粒中部分或全部In原子,可以使合成的纳米颗粒带隙在1.0~1.7 eV之间连续可调。为此在不同反应温度、反应时间下合成了CIGS纳米颗粒,研究了反应温度、反应时间对合成CIGS纳米颗粒性质的影响。在优化的合成条件下,合成了具有不同Ga含量的CIGS纳米颗粒,详细研究了Ga掺杂量对合成CIGS纳米颗粒性质的影响。对一锅法合成CIGS纳米颗粒的形成机制也进行了研究。结果表明,所制备CIS/CIGS纳米颗粒具有单相黄铜矿晶体结构,元素组分接近化学计量比,且颗粒具有很好的分散性。因此,采用简单、快速的一锅合成方法所制备的CIS/CIGS纳米颗粒是好的光吸收层材料。以合成的CIS/CIGS纳米颗粒为原料,加入适量的无水乙醇、乙基纤维素和?-帖品醇制备成具有合适粘度的浆料,采用丝网印刷的方法制备了CIS/CIGS吸收层薄膜。实验改装了一个快速硒化退火炉,将CIS/CIGS吸收层薄膜在硒气氛下快速退火,详细研究了退火温度、退火时间对吸收层薄膜性能的影响。结果表明,CIS吸收层薄膜优化的退火条件是(600 oC,15 min),CIGS吸收层薄膜优化的退火条件是(600 oC,20 min)。为了评价所制备吸收层薄膜的光伏性能,制备了Glass/Mo/CIS(CIGS)/CdS/i-ZnO/AZO/Al结构的CIS/CIGS薄膜太阳能电池,并对其光伏特性进行了测试与分析。