铜铟硒薄膜的外延生长和表面重构及其电池性能研究

在GaAs的(110)、(001)和(111)A、(111)B等极性晶面上,通过铜铟共溅-硒蒸镀的方法,分布外延生长出(220/204)、(001)和(112)结晶取向的单晶CIS薄膜.系统考察了CIS薄膜外延生长的结晶取向和表面微结构,发现了这些CIS外延薄膜均需表面重构化而形成比表面能低的CIS(112)晶面,结合晶体结构研究了各种晶面和比表面能的相关性.通过各种衬底下不同结晶取向的CIS薄膜的太阳能电池组装,发现当CIS薄膜生长具有(220/204)结晶取向时电池器件性能最好、效率最高,说明可通过控制CIS薄膜的沉积条件和选用合适取向的衬底,增加吸收层(220/204)的结晶取向,从而显著提高CIS薄膜太阳电池的光电性能.