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随着传统化石能源的日益消耗,能源问题越来越受到人们的重视,太阳能作为一种清洁无污染的绿色能源,被认为是缓解能源危机的有效途径之一,而低成本、高效率的太阳能光伏电池逐渐成为人们的研究热点。薄膜太阳能电池技术具有原材料消耗低、可大面积制备等优点可大大降低太阳能电池的制备成本,以CIS为代表的薄膜太阳能电池效率已超过了20%。CuInS2是一种非常有潜力的薄膜电池材料,其禁带宽度(1.5eV)与太阳能光谱相匹配,并且具有较高的光吸收系数,但是目前制备CIS薄膜的技术多为真空方法,工艺复杂,制造成本相对较高,在一定程度上限制它的推广应用。而新兴的纳米技术与薄膜太阳能电池相结合,通过制备太阳能电池纳米粒子,再采用喷涂、刮刀、旋涂、丝网印刷、喷墨打印等非真空技术制备薄膜太阳能电池,大大降低了其制造成本。 本文主要探讨了CuInS2纳米粒子的合成,并探索了应用非真空技术制备CIS薄膜及太阳能电池的方法,主要研究内容包括:首先合成了CuInS2纳米粒子,实验通过溶剂热法,调控溶剂的种类、反应温度、反应时间以及反应物的组成,分别制备出了具有纤锌矿和闪锌矿结构的CuInS2纳米粒子;然后将合成的纳米粒子形成墨水或涂料,分别通过喷涂及刮刀等方法制备成CIS薄膜,并探讨了退火、硫化及硒化工艺对薄膜的影响;最后,本文还针对CIS薄膜太阳能电池的基本结构(Mo/CIS/CdS/i-ZnO/ITO/Ni∶Al),初步研究了缓冲层CdS、窗口层i-ZnO/ITO的制备工艺,实验中采用化学水浴沉积沉积的方法制备出均匀致密的CdS薄膜,研究了不同反应温度、反应时间对CdS薄膜晶体结构及光学性质的影响;通过磁控溅射技术制备了i-ZnO及ITO薄膜,研究了不同溅射功率、溅射气压对ITO薄膜透光率及电导率的影响,为CIS薄膜太阳能电池的制备奠定了基础。