真空快速退火对CIGS太阳能电池性能的影响

采用溅射后硒化法制备CIGS电池吸收层,并在此基础上制备具有glass/Mo/CIGS/Cd S/i-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al结构的CIGS电池。实验研究了真空退火对电池性能的影响。通过优化退火条件,电池光电转换效率从4.91%提高到14.01%。进一步研究发现,退火有助于改善部分单层薄膜的性能,但是其对电池性能的提升主要来自来于:1)退火促使Cd2+扩散进入CIGS表面取代VCu,钝化浅能级缺陷的同时形成n-CIGS,使p-n结进入CIGS层内部,从而大幅减少了界面复合中心;2)退火使得CIGS表面吸附的H2O分子脱附,提高了CIGS电学和带隙均匀性,从而改善电池的均匀性,电池性能得到全面提升。

溅射后硒化法制备的CIGS薄膜中Ga元素扩散研究

溅射后硒化制备Cu(In,Ga)Se2吸收层工艺过程中,Ga元素在吸收层底部富集现象是较为普遍的.本文从预制层工艺和硒化工艺两个方面研究了Ga元素在Cu(In,Ga)Se2吸收层中扩散的影响因素.结果表明,预制层中的Cu/(In+Ga)和硒化温度对Ga元素扩散的影响较为显著,而预制层中的Ga/(In+Ga)对Ga元素扩散的影响较小,Ga元素的扩散系数制约了其在Cu(In,Ga)Se2吸收层表面的含量.通过工艺优化提高吸收层表面的Ga含量,制备获得了光电转换效率为12.42%的Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳能电池.