CIS太阳能电池缓冲层工艺研究

【摘要】： 随着人类社会日新月异的发展,人们对能源的需求越来越大。由于能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。太阳能作为可再生能源的重要组成部分且具有纯净无污染的特性而越来越受人们的关注。在硅太阳能电池成本高居不下的时候,CIS薄膜太阳能电池由于具有高转换效率、低制造成本以及稳定的性能从而得到了很大的发展。 CdS作为CIS薄膜太阳能电池的缓冲层对太阳能电池的整体性能有着相当重要的作用。本文主要做了如下方面的研究工作: 对CIS薄膜太阳能电池缓冲层CdS的传统制备工艺作了说明。对原料的配比,烧结等前端工艺进行了大量实验,分析了其对薄膜光敏性、耐压性的影响。 本文尝试采用离子辅助镀膜工艺(IAD)来制备CdS缓冲层,使用正交实验法分析薄膜制备中的工艺参数(基片温度、蒸发速率、离子束流密度和屏极电压)对薄膜表面、电阻率和带隙的影响,确定了最佳的离子辅助镀膜(IAD)工艺参数,分析了离子辅助镀膜工艺(IAD)对缓冲层CdS的优缺点。 本文分析了薄膜制备后期的退火工艺对薄膜性能的影响,通过实验得到了较佳的退火温度和时间,积累了一些对于今后研究工作具有指导意义的结果,总结分析了退火对薄膜表面形貌,电阻率等因素的影响。 本文还分析了对CIS半导体材料的特性,对CIS薄膜层的原理机制进行了分析,对CIS薄膜太阳能电池的主流制备工艺进行了总结。 【关键词】：光学薄膜 CIS 太阳能电池 CdS 缓冲层 离子辅助镀膜工艺
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 1 绪论7-19
• 1.1 CIS 太阳能电池的发展历史及研究现状7-11
• 1.2 离子辅助镀膜(IAD)工艺的概况及研究现状11-17
• 1.3 CIS 太阳能电池的基本结构17-18
• 1.4 本文的研究内容和意义18-19
• 2 硫化镉 (CdS) 缓冲层 IAD 工艺研究19-36
• 2.1 离子辅助镀膜原理19-22
• 2.2 CdS 的传统制备方法22-24
• 2.3 硫化镉(CdS)缓冲层 IAD 工艺分析24-30
• 2.4 退火工艺30-34
• 2.5 小结34-36
• 3 CIS 半导体结构机制分析36-50
• 3.1 CIS 半导体材料特性36-38
• 3.2 CIS 层工作原理38-44
• 3.3 CIS 基材料制备技术44-49
• 3.4 小结49-50
• 4 全文总结50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录56

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