【摘 要】
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用固态硒源在几乎密封的真空腔内,硒化一步法电化学沉积的Cu-In-2Se预制膜,制备了CuInSe2(CIS)薄膜.为了得到能应用于太阳能电池上的致密、相均匀的CIS大晶粒薄膜,利用X射线
【机 构】
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中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家实验室安徽合肥230026
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用固态硒源在几乎密封的真空腔内,硒化一步法电化学沉积的Cu-In-2Se预制膜,制备了CuInSe2(CIS)薄膜.为了得到能应用于太阳能电池上的致密、相均匀的CIS大晶粒薄膜,利用X射线衍射、X射线荧光光谱、Raman光谱和扫描电子显微镜等表征手段,系统地研究了CIS预制膜成分和硒化过程中衬底温度,对最终薄膜微结构和相组分的影响.研究表明,不同前驱膜成分,在不同硒化条件下表现出完全不同的硒化反应过程.CIS薄膜的最终微结构和物相,对前驱膜成分、衬底温度和硒化升温曲线,极为敏感.富铜的预制膜晶粒明显较大,但表面有类似凝固液体的富铜相.分析表明,类似凝固液体的表面相,是低熔点的CuxSe相,它在硒化过程中有效地辅助了CIS品粒生长.较低温度硒化时,出现六角片状晶体CuSe相,它在170℃时开始形成,在高温和高硒蒸气压下,CuSe融化,是Cu、In、Se元素扩散的载体,当温度高于500℃时,CuSe和In-Se反应生成CIS.当硒化温度为550℃时,得到结晶性较好的黄铜矿相CIS薄膜, 并制备了结构为ZnO/Cds/CuInSe2/Mo/Glass的太阳电池,这是国内第一家报导的可工作的电化学法制备CuInSe2太阳能电池.
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