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一步法电化学沉积Cu(In1-x, Gax)Se2薄膜的特性 被引量:8
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作者 敖建平 孙国忠 +6 位作者 闫礼 康峰 杨亮 何青 周志强 李凤岩 孙云 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1073-1079,共7页
在CuCl2、InCl3、GaCl3及H2SeO3组成的酸性水溶液电沉积体系中,对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积Cu(In1-x,Gax)Se2(简写为CIGS)薄膜进行了研究.为了稳定溶液的化学性质,在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基磺酸作为pH缓冲剂,将溶液的pH值控制... 在CuCl2、InCl3、GaCl3及H2SeO3组成的酸性水溶液电沉积体系中,对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积Cu(In1-x,Gax)Se2(简写为CIGS)薄膜进行了研究.为了稳定溶液的化学性质,在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基磺酸作为pH缓冲剂,将溶液的pH值控制在约2.5,并提高薄膜中Ga的含量.通过大量实验优化了溶液组成及电沉积条件,得到接近化学计量比贫Cu的CIGS薄膜(当Cu与In+Ga的摩尔比为1时,称为符合化学计量比的CIGS薄膜;当其比值为0.8-1时,称为贫Cu或富In的CIGS薄膜)预置层,薄膜表面光亮、致密、无裂纹.利用循环伏安法初步研究了一步法电沉积CIGS薄膜的反应机理,在沉积过程中,Se4+离子先还原生成单质Se,再诱导Cu2+、Ga3+和In3+发生共沉积.电沉积CIGS薄膜预置层在固态硒源280℃蒸发的硒气氛中进行硒化再结晶,有效改善了薄膜的结晶结构,且成份基本不发生变化,但是表面会产生大量的裂纹. 展开更多
关键词 电沉积 cu(In1-x Gax)se2薄膜 循环伏安法 pH缓冲溶液
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Cu(In,Ga)Se_2薄膜电沉积制备及性能研究 被引量:5
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作者 夏冬林 徐慢 +1 位作者 李建庄 赵修建 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1146-1150,共5页
采用Mo/钠钙玻璃衬底作为阴极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,大面积的铂网电极作为阳极的三电极体系,以氯化铜,三氯化铟,三氯化镓和亚硒酸的水溶液为电解液,利用电沉积技术制备出黄铜矿结构Cu(In,Ga)Se2多晶薄膜。研究了不同热处理温度... 采用Mo/钠钙玻璃衬底作为阴极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,大面积的铂网电极作为阳极的三电极体系,以氯化铜,三氯化铟,三氯化镓和亚硒酸的水溶液为电解液,利用电沉积技术制备出黄铜矿结构Cu(In,Ga)Se2多晶薄膜。研究了不同热处理温度对C IGS多晶薄膜材料的组成、结构和表面形貌的影响以及薄膜的光电学性能。实验结果表明当热处理温度为450℃时,所制备的Cu(In,Ga)Se2薄膜的化学组成接近理想的化学计量比,薄膜具有黄铜矿结构,颗粒均匀,致密性较好,在室温下禁带宽度为1.43 eV,具有高的吸收系数。 展开更多
关键词 cu(In Ga)se2(CIGS) 薄膜 电沉积 太阳能电池
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柠檬酸钠的浓度对电沉积制备Cu(In,Ga)Se_2薄膜的影响(英文) 被引量:4
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作者 夏冬林 赵修建 李建庄 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期704-708,共5页
本文详细介绍了电沉积制备Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜的原理。电解液由CuCl2,InCl3,GaCl3和柠檬酸钠溶液组成。溶流组成通过改变柠檬酸钠的浓度,铟和镓的沉积电位接近或等于铜和硒的沉积电位。Cu(In,Ga)Se2薄膜的性能研究分别采用扫描电镜... 本文详细介绍了电沉积制备Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜的原理。电解液由CuCl2,InCl3,GaCl3和柠檬酸钠溶液组成。溶流组成通过改变柠檬酸钠的浓度,铟和镓的沉积电位接近或等于铜和硒的沉积电位。Cu(In,Ga)Se2薄膜的性能研究分别采用扫描电镜自带能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜分析Cu(In,Ga)Se2薄膜的化学组成、晶体结构和表面形貌。结果表明当柠檬酸钠浓度为1.0M时,所制备的Cu(In,Ga)Se2薄膜为单一的黄铜矿结构,晶粒大小均匀。 展开更多
关键词 cu(In Ga)se2 薄膜 电沉积 柠檬酸钠 太阳能电池
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纳米金属氧化物制备多晶Cu(In,Ga)Se2薄膜反应过程及其性能研究 被引量:2
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作者 郑春满 韦永滔 +1 位作者 谢凯 韩喻 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期701-706,共6页
以铜铟镓纳米金属氧化物为起始原料,采用化学还原+固体硒源后硒化的方法在不锈钢表面制备出多晶Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜。采用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、能谱分析和X射线衍射等方法对制备过程中材料组成和结构的演变进行了研究,... 以铜铟镓纳米金属氧化物为起始原料,采用化学还原+固体硒源后硒化的方法在不锈钢表面制备出多晶Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜。采用场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、能谱分析和X射线衍射等方法对制备过程中材料组成和结构的演变进行了研究,采用霍尔效应测试仪和吸收光谱分析等对多晶CIGS薄膜的性能进行了表征。研究结果表明,纳米金属氧化物主要含CuO、In2O3、Ga2O3和铜-铟、铜-镓二元合金氧化物等成分,在还原反应中逐渐转变成Cu11In9、Cu9In4等产物,同时薄膜中形成大量孔隙;硒化过程中,硒蒸气沿孔隙通道进入还原产物的晶格,反应生成CIS和CGS,从而形成具有黄铜矿结构的多晶CIGS薄膜;多晶CIGS薄膜表面晶粒排列紧密,属于p型半导体,其载流子浓度为2.3×1015cm-3,迁移率为217 cm2/(V.s),电阻率为36.cm,带隙宽度约为1.15 eV。 展开更多
关键词 氧化物 cu(In Ga)se2薄膜 光学性能 反应过程
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Cu(In_xGa_(1-x))Se_2薄膜太阳电池吸收层材料研究进展 被引量:1
5
作者 田晶 陈金伟 +3 位作者 杨鑫 王刚 汪雪芹 王瑞林 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期13-18,共6页
简要介绍了Cu(InxGa1-x)Se2(CIGS)薄膜太阳电池的结构特点,阐述目前其吸收层材料CIGS薄膜典型制备方法的特点、研究应用现状及发展趋势;提出了目前CIGS薄膜太阳电池实现大规模商业化应用存在的问题,并对其发展进行展望。
关键词 cu(InxGa1-x)se2(CIGS)薄膜 薄膜太阳电池 制备方法
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宽带隙Cu(In,Al)Se_2薄膜的制备及表征 被引量:6
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作者 黄灿领 胡彬彬 +3 位作者 王广君 李洪伟 龚时江 杜祖亮 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2739-2742,共4页
以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜,通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜,经硒化退火后在氧化铟锡(ITO)基底上制备了Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(X... 以特殊脉冲电沉积方法制备CuInSe2(CIS)前驱体薄膜,通过真空蒸镀法在CIS薄膜上沉积Al膜,经硒化退火后在氧化铟锡(ITO)基底上制备了Cu(InAl)Se2(CIAS)薄膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其形貌、结构、成分及光学吸收性质进行了表征.结果表明,制备的CIAS薄膜颗粒均匀,表面平整致密,呈黄铜矿结构.薄膜在可见光区具有良好的吸收,带隙约为1.65 eV. 展开更多
关键词 特殊脉冲电沉积 真空蒸镀 cuInse2薄膜 cu(inal)se2薄膜
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Cu_2ZnSn(S,Se)_4薄膜太阳电池研究进展 被引量:5
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作者 张雪 韩洋 +4 位作者 柴双志 胡南滔 杨志 耿会娟 魏浩 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1330-1346,共17页
CdTe和Cu(In,Ga)(S,Se)_2(CIGSSe)光吸收材料在新型化合物半导体太阳电池研究中占据着主导地位。尽管CdTe和CIGS太阳电池拥有较高的转换效率和先进的技术,但是仍存在着一些问题,如所用材料中的元素地壳丰度低或有毒,这阻碍了其未来的大... CdTe和Cu(In,Ga)(S,Se)_2(CIGSSe)光吸收材料在新型化合物半导体太阳电池研究中占据着主导地位。尽管CdTe和CIGS太阳电池拥有较高的转换效率和先进的技术,但是仍存在着一些问题,如所用材料中的元素地壳丰度低或有毒,这阻碍了其未来的大规模应用。近年来,由于Cu_2ZnSn(S,Se)_4(CZTSSe)薄膜太阳电池使用的元素地壳含量丰富且环境友好,逐渐成为了研究的热点。CZTSSe光吸收材料被认为能够取代CdTe和CIGS成为下一代光伏技术的潜力材料。基于此,本文将简单介绍CZTSSe材料的结构、性质和制备方法。重点阐述CZTSSe材料的组装技术和沉积方法的发展和优势,如基于真空的沉积方法和基于溶液的沉积方法,简述其优缺点。此外,本文对CZTSSe组装和CZTSSe纳米晶制备方法的最新研究进展也进行了总结。最后,对CZTSSe光伏技术的一些限制因素进行了分析,并对CZTSSe薄膜电池未来的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 cu2ZnSn(S se)4 薄膜 太阳电池 制备方法 研究进展
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用于高效光伏器件的Cu(In,Ga)Se2薄膜的微结构特征
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作者 HassonFS 《可再生能源》 CAS 北大核心 2002年第6期50-50,共1页
关键词 cu(IN GA)se2 高效光伏器件 薄膜 微结构特性
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大面积Cu(In,Ga)Se2薄膜的生长和特征
9
作者 HermannAM 《可再生能源》 CAS 北大核心 2002年第6期49-49,共1页
关键词 大面积 cu(In Ga)se2薄膜 生长 光伏电池
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In2Se3薄膜生长及结晶择优取向的影响因素研究
10
作者 王兴磊 敖建平 +4 位作者 何青 李凤岩 杨宇 王茺 孙云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期420-425,共6页
(In,Ga)_2Se_3薄膜的生长结晶性的好坏直接影响着在其基础上化合生长的Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜以及CIGS太阳电池器件的性能。实验就多源共蒸发制备In_2Se_3预制层工艺中3个主要条件,即衬底材质、Se源温度、衬底温度进行研究。分析讨论... (In,Ga)_2Se_3薄膜的生长结晶性的好坏直接影响着在其基础上化合生长的Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜以及CIGS太阳电池器件的性能。实验就多源共蒸发制备In_2Se_3预制层工艺中3个主要条件,即衬底材质、Se源温度、衬底温度进行研究。分析讨论上述3种因素对In_2Se_3薄膜的结晶生长和择优取向生长的影响。发现:在Mo/苏打石灰玻璃(Mo/SLG)衬底上生长,Se源温度在270℃以上或衬底温度为380~400℃的较高温度时,制备的In_2Se_3预制层是单一晶相的In_2 Se_3,其X射线衍射峰是以(110)和(300)峰为择优取向。反之,生长在苏打石灰玻璃(SLG)衬底上,Se源温度为230℃以下或衬底温度为较低温度300℃时,In_2Se_3预制层结晶质量较差,其X射线衍射峰则多以In_2Se_3(006)衍射峰为择优取向。 展开更多
关键词 In2se3薄膜 cu(IN GA)se2 择优取向 太阳电池
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化学水浴沉积时间对CdS薄膜性质的影响 被引量:8
11
作者 刘琪 冒国兵 敖建平 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期968-971,共4页
采用CBD法在醋酸镉溶液体系中制备CdS半导体薄膜,通过XRD、XRF、SEM和光学透过率谱等测试手段研究了沉积时间对CdS薄膜沉积过程和性质的影响。结果表明,随着沉积时间的增加,薄膜增厚;S/Cd原子比增加,但都为富Cd的CdS薄膜;XRD研究表明,... 采用CBD法在醋酸镉溶液体系中制备CdS半导体薄膜,通过XRD、XRF、SEM和光学透过率谱等测试手段研究了沉积时间对CdS薄膜沉积过程和性质的影响。结果表明,随着沉积时间的增加,薄膜增厚;S/Cd原子比增加,但都为富Cd的CdS薄膜;XRD研究表明,薄膜结构由立方、六方混合相向立方相转变,(111)方向成为择优生长方向;SEM研究表明,随沉积时间增加,薄膜变致密,薄膜表面出现的白色附着颗粒增多,尺寸增大;沉积时间对薄膜的光学性质也有很大的影响,随着沉积时间的增加薄膜透过率减小,而禁带宽度值增大。 展开更多
关键词 化学水浴沉积(CBD) CDS薄膜 沉积时间 cu(In Ga)se2太阳电池
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蒸发法制备CIGS薄膜太阳电池的研究进展 被引量:5
12
作者 冯金晖 杜光远 +3 位作者 王赫 李微 赵彦民 乔在祥 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期788-792,共5页
多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程... 多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程,继续提高电池性能、发展柔性衬底薄膜电池、尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为新的研究热点。主要介绍了共蒸发工艺的特点,以及近年来在制备CIGS薄膜太阳电池及组件方面的研究进展。 展开更多
关键词 cu(In Ga)se2薄膜 共蒸发工艺 太阳电池及组件 商业化生产
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化学水浴沉积法制备硫化锌薄膜研究进展 被引量:2
13
作者 崔占奎 邹正光 +1 位作者 龙飞 吴一 《无机盐工业》 CAS 北大核心 2008年第4期8-10,18,共4页
硫化锌薄膜是重要的半导体光电材料。分析了化学水浴沉积法制备硫化锌薄膜的原理与机制,重点阐述了制备过程的影响因素及工艺的优化。简要介绍了采用该工艺制备的硫化锌薄膜在Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池方面的应用。最后指出硫化锌薄膜... 硫化锌薄膜是重要的半导体光电材料。分析了化学水浴沉积法制备硫化锌薄膜的原理与机制,重点阐述了制备过程的影响因素及工艺的优化。简要介绍了采用该工艺制备的硫化锌薄膜在Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池方面的应用。最后指出硫化锌薄膜作为一种性能优良、制备成本低廉、对环境友好的功能薄膜材料具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 化学水浴沉积 硫化锌薄膜 cu(In Ga)se2 太阳电池
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络合剂对化学水浴沉积ZnS薄膜的影响 被引量:2
14
作者 刘琪 冒国兵 敖建平 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期382-385,共4页
采用不同络合剂化学水浴沉积ZnS薄膜,应用台阶仪、SEM、XRD、波谱仪等手段测定了ZnS薄膜的厚度、表面、物相结构及透过率等。结果表明,氨水体系沉积薄膜速度明显慢于另外两种体系,沉积的ZnS薄膜都为立方结构。柠檬酸钠体系沉积的ZnS薄... 采用不同络合剂化学水浴沉积ZnS薄膜,应用台阶仪、SEM、XRD、波谱仪等手段测定了ZnS薄膜的厚度、表面、物相结构及透过率等。结果表明,氨水体系沉积薄膜速度明显慢于另外两种体系,沉积的ZnS薄膜都为立方结构。柠檬酸钠体系沉积的ZnS薄膜结晶和透过率最佳,但薄膜表面缺陷较多;氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜表面质量最佳,结晶和透过率也较好;氨水体系沉积的ZnS薄膜质量较差。用3种体系沉积的ZnS薄膜用于制备铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se2太阳电池,氨水和氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜制备的电池转换效率明显高于柠檬酸钠体系沉积的ZnS制备的太阳电池。 展开更多
关键词 化学水浴沉积(CBD) 络合剂 ZNS薄膜 cu(In Ga)se2太阳电
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电解液pH值对电化学法制备的CIGS薄膜光电性能的影响 被引量:1
15
作者 孙保平 庞山 +3 位作者 胡彬彬 杨光红 万绍明 杜祖亮 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期141-145,共5页
以F掺杂透明导电玻璃(FTO)为基底,利用一步电化学沉积法制备了Cu(In1-x,Gax)Se2(CIGS)薄膜,系统地研究了电解液pH值对CIGS薄膜的化学组分、结构及其光电性能的影响。结果显示通过改变电解液pH值可以有效调控薄膜中In和Ga的化学计量比。... 以F掺杂透明导电玻璃(FTO)为基底,利用一步电化学沉积法制备了Cu(In1-x,Gax)Se2(CIGS)薄膜,系统地研究了电解液pH值对CIGS薄膜的化学组分、结构及其光电性能的影响。结果显示通过改变电解液pH值可以有效调控薄膜中In和Ga的化学计量比。X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)结果表明,pH值为2.0时制备的CIGS薄膜结晶性较好,颗粒尺寸分布均匀。并且利用表面光伏技术研究了不同化学计量比对CIGS薄膜中光电荷动力学过程的影响,结果表明n(Ga)/n(In+Ga)约为0.3时,CIGS薄膜的光电性能最好。 展开更多
关键词 cu(In1-xGax)se2薄膜 一步电沉积法 PH 表面光伏
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CIGS薄膜太阳电池研究进展 被引量:3
16
作者 杜园 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期748-753,共6页
Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池以其具有的诸多优势成为最具发展潜力的太阳电池之一。随着CIGS薄膜太阳电池光电转换效率世界纪录的不断被刷新,继续提高电池性能、研究无Cd缓冲层材料,发展柔性衬底CIGS薄膜电池及组件,优化现有的工艺流... Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池以其具有的诸多优势成为最具发展潜力的太阳电池之一。随着CIGS薄膜太阳电池光电转换效率世界纪录的不断被刷新,继续提高电池性能、研究无Cd缓冲层材料,发展柔性衬底CIGS薄膜电池及组件,优化现有的工艺流程,开发低成本的吸收层沉积工艺,尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为今后的研究热点。主要介绍了CIGS薄膜太阳电池近年来在这些方面的研究进展。 展开更多
关键词 cu(In Ga)se2薄膜太阳电池 高效率 低成本 商业化生产
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温度对CIGS太阳电池输出特性的影响 被引量:1
17
作者 刘芳芳 王赫 +1 位作者 张毅 周志强 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期1762-1766,共5页
温度特性是太阳电池的一个重要特征,本文研究了Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜太阳电池的输出特性随温度变化(120~260 K))的规律。发现,随着温度升高,开路电压Voc明显降低,温度系数为-1.08m V/K,短路电流Isc小幅升高,温度系数为0.01401 m A/K... 温度特性是太阳电池的一个重要特征,本文研究了Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜太阳电池的输出特性随温度变化(120~260 K))的规律。发现,随着温度升高,开路电压Voc明显降低,温度系数为-1.08m V/K,短路电流Isc小幅升高,温度系数为0.01401 m A/K。这是因为:随着温度上升,禁带宽度下降,暗电流增加,造成开路电压的降低;更多的光生载流子被激发,串联电阻有所下降,使得短路电流增加。两者共同作用,电池效率有所下降。 展开更多
关键词 cu(In Ga)se2薄膜太阳电池 温度系数 输出特性
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