| 题名 | 新型薄膜铜铟硒(CuInSe2)太阳电池的制备与性能研究 |
| 作者 | 张晓科 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-06-14 |
| 授予单位 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
| 授予地点 | 上海微系统与信息技术研究所 |
| 导师 | 解晶莹 |
| 关键词 | CuInSe2(CIS) 薄膜 电化学沉积 太阳能电池 |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | 寻找廉价、清洁的新能源已成为当前人类面临的紧要课题之一。太阳能是一种清洁、安全的可再生资源。在众多光伏材料中，CuInSe2（简称为CIS）是一种直接带隙材料，光吸收系数高达105量级，光电转换效率高。正因这些优点使得CIS薄膜太阳电池成为太阳电池领域的研究热点。CIS材料的制备方法有：蒸发法、溅射硒化法、电沉积方法。电沉积方法因为其设备投资小，成膜质量好，可大面积、连续、低温沉积制备等优点，受到人们的广泛关注。 论文主要研究了电化学沉积方法制备CIS薄膜，对其工艺（溶液体系、络合剂浓度、沉积电位、热处理等因素），薄膜性质进行了详细的研究。研究表明，在5mmol/L 氯化铜，30mmol/L 三氯化铟，8mmol/L 二氧化硒，100mmol/L 氯化钾和100mmol/L柠檬酸络合剂组成的电解液中，-0.58～-0.65V(vs. SCE)范围内恒电位沉积30分钟，再在95%（体积比）氩气和5%（体积比）氢气组成的混合气氛中400℃热处理60分钟，可以得到性能较好的CIS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和等离子体耦合谱(ICP)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)等方法对CIS薄膜进行了详细的表征。通过上述工艺制成的CIS薄膜均匀致密、呈颗粒状且具有黄铜矿结构。 在CIS薄膜基础上试制了CIS太阳能电池，其中关键材料CdS过渡层通过化学水浴沉积方法制备。经标准AM1.5太阳光谱仪测量，电池的平均转化效率为0.47%。论文分析了造成电池效率低的可能原因。 研究结果表明，采用电化学沉积方法，通过精心选择工艺参数可以得到性能优良的CIS薄膜，可应用于CIS薄膜电池的制备。为了得到转化效率高的CIS太阳电池，除了精心控制CIS电沉积工艺外，还需研究后续几层工艺以及影响电池转化效率的因素。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-06 |
| 页码 | 80 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sim.ac.cn/handle/331004/83497]  |
| 专题 | 上海微系统与信息技术研究所_微系统、冶金所学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张晓科. 新型薄膜铜铟硒(CuInSe2)太阳电池的制备与性能研究[D]. 上海微系统与信息技术研究所. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所. 2006. |
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