两步法制备CIGS薄膜的工艺研究

本文主要研究了"预制层硒化法"制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜的工艺。采用磁控溅射的方式制备In、Cu-Ga金属预制层,然后进行硒化(450℃)以及退火处理(550℃)。SEM结果表明,在室温下溅射沉积In薄膜,并且采用Mo/Cu-Ga/In/Cu-Ga/In的叠层顺序,可以获得平整致密的CIGS薄膜。XRD和SEM测量显示,以单质硒作为硒源,在450℃的硒化之后生成分离的CIS和CGS相,惰性氛围的高温退火可以使分离的CIS和CGS相互融合,形成均一化的CIGS四元化合物。在此基础上,最终完成的CIGS电池光电转换效率为7.5%。

硒蒸气浓度对制备CIGS薄膜的影响

采用"预制层硒化法"制备CuIn1-xGaxSe2(CIGS)薄膜.基于自主设计的"双层管式硒化装置",通过控制硒蒸气浓度优化退火工艺,研究硒蒸气浓度对薄膜光电性能的影响.利用俄歇电子能谱(AES)和X射线衍射分析(XRD)等手段对不同硒浓度氛围下生成的CIGS薄膜的成分和物相进行表征,并在AM1.5、1000W·m-2的标准光照条件下比较相应CIGS电池器件的输出性能.实验结果表明:饱和硒蒸气下退火得到的样品,基底钼膜遭到严重腐蚀破坏,失去背电极功能;在低浓度硒气氛下退火不能有效消除CIGS薄膜的偏析和缺陷,以致光电转换效率低;而在无硒惰性氛围下退火的样品,生成了物相均一化的CIGS薄膜,由此制备的CIGS电池取得了8.5%的转换效率.