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本文是我一年半来硕士论文研究工作的总结,主要是对Ⅱ-Ⅵ族半导体光伏材料CdTe薄膜的制备条件及其掺杂性质进行的研究和总结。此外,实验上制备出玻璃/ITO/CdS/CdTe/Cu金属背电极薄膜太阳能电池,并得到了一些有益的结果。对于薄膜性质的许多更深入细致的分析研究,还有待后续工作继续进行。论文首先综述了国内外光伏电池的研究进展,对太阳能电池的原理、结构和效率进行了阐述,并对CdTe薄膜在构造薄膜光伏电池方面的重要应用价值以及当前CdTe薄膜的各种制备工艺及其薄膜性质的研究进行了比较和概述。随后,叙述了样品的三种常用制备方法以及制备仪器的构造原理。介绍了样品结构、光学及电学性质的分析测试和相关仪器。文章主要部分总结了我在做毕业论文期间进行的三方面的工作:(1)近距离升华(Close-Spaced-Sublimation,CSS)法制备了掺杂Te元素的CdTe薄膜,研究了掺杂对CdTe薄膜结构及性质的影响;(2)对三种薄膜制备方法(CSS方法、射频溅射法RF以及真空热蒸发VE)制备出的CdTe薄膜及掺杂膜的性能进行比较研究,突出了CSS技术制备CdTe薄膜的优势;(3)采用CSS方法在Glass/ITO基片上先后制备了CdS、CdTe膜,并用RF法溅射了Cu膜,制备出了Glass/ITO/CdS/CdTe/Cu薄膜太阳电池,对电池的性能进行了简单分析研究。我们发现,用近距离升华沉积掺Te元素的CdTe薄膜,其结构和电学性质发生了显著变化。X射线衍射分析表明,纯CdTe薄膜是立方闪锌矿结构,(111)晶面取向生长;Hall效应实验测量发现薄膜电阻很高,呈p型电导,面电阻率数量级达1010?/?,面载流子浓度约105-6/cm2,载流子迁移率为几百cm2/v.s;掺杂Te元素后,薄膜衍射峰强增大,薄膜结构上出现了第二种相成分—六方结构的Te,由衍射峰强判断该相比例较小,同时CdTe薄膜的衍射峰向低角度偏移,晶格<WP=5>常数增大。薄膜的电学性质发生明显变化,面电阻率降至106?/?,面载流子浓度增大到109/cm2的数量级,迁移率亦增大到104cm2/v.s,掺杂Te元素改善了CdTe薄膜的电学性质,使其变为良好的p型半导体。近距离升华法制备的CdTe薄膜与射频溅射和真空蒸发相比,具有其独有的特性。X射线衍射分析显示,真空膜和溅射膜峰形漫散,而用CSS法制备的CdTe薄膜的衍射峰强远远大于前二者,且除(111)晶面择优取向外,(220)、(311)等晶面也有一定的择优生长。而且用CSS方法制备的CdTe薄膜晶粒度大,薄膜晶形好。利用近距离升华技术在Glass/ITO基片上先后沉积CdS、CdTe膜,保证CdS膜的厚度<2000?,CdTe膜的厚度在2~3μm之间,最后采用射频溅射法制备一层Cu膜作为金属背电极,制成Glass/ITO/CdS/CdTe/Cu薄膜太阳能电池。做电池的I-V曲线,输入光强为70mw/cm2,电池面积为1×1cm2,测得电池的开路电压、短路电流、填充因子和转换效率分别为:VOC=180mV, ISC= 20mA, FF=0.62和η=3.2%。