铜铟镓硒薄膜的四元叠层法制备与表征

采用热蒸发沉积Ga、离子束溅射沉积Cu、In和Se,在BK7玻璃上形成Ga/Gu/In/Se四元叠层,在同一高真空环境下对四元叠层进行退火热处理,制备得到铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池吸收层材料CIGS薄膜.通过X射线衍射仪、能谱仪、扫描电子显微镜、分光光度计及四探针,测量材料的结构、组分、形貌以及光电特性.结果表明,通过精确控制热蒸发蒸镀Ga膜料的时间,实现在CuInSe2(CIS)薄膜上掺杂Ga元素,制备的CIGS薄膜均呈黄铜矿结构,当Ga的原子数分数x(Ga)=3.96%～9.26%时,衍射峰较强,结晶度较高,其中x(Ga)=4.70%,N(Ga)/(N(Ga)+N(In))=0.16时,颗粒明显,大小均匀平整,对应最大晶粒尺寸约为61.01 nm,光学带隙为1.18 eV.

离子束溅射制备CdS多晶薄膜及性能研究

采用离子束溅射的方法在玻璃衬底上制备CdS多晶薄膜,研究了沉积过程中基底温度(100～400℃)与薄膜厚度(35～200nm)对其微结构与光电性能的影响。结果表明,不同基底温度下制备的CdS薄膜均属于六方相多晶结构且具有(002)择优取向生长特征;随着基底温度的升高,(002)特征衍射峰强度增加,半高宽变小相应薄膜结晶度增大,有利于颗粒的生长;分析CdS薄膜的光谱图线可知,薄膜在可见光区平均透射率高于75%,光学带隙值随着基底温度升高而增大(2.33～2.42eV)且薄膜电阻高达109Ω;在基底温度为400℃条件下制备不同厚度的CdS薄膜,发现(50～100nm)较薄的CdS薄膜具有较为明显的六方相CdS多晶薄膜结构、较优光学性能和高电阻值,满足CIS基太阳电池中缓冲层材料的基本要求。