双靶共溅射Cu-Sb合金预制层后硫化法制备CuSbS_2光伏薄膜及其性能

采用双靶共溅射Cu-Sb合金预制层后硫化法制备铜锑硫(Cu Sb S2)薄膜,研究溅射功率对合金成分的影响,并采用X线能量色散谱(EDS)、扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)等对硫化后薄膜进行表征,同时制备Cu Sb S2太阳能电池器件并对其输出特性进行表征和分析。研究结果表明:三元Cu Sb S2相由预制层中金属被硫化生成的二元硫化物Cu S和Sb2S3相互反应形成。在400℃下硫化退火可制得结晶良好、表面致密的Cu Sb S2薄膜,其带隙宽度为1.46 e V,并在可见光区具有大于5×104 cm-1的光吸收系数。制作的glass/Mo/Cu Sb S2/Cd S/i-Zn O/Al-doped Zn O/Ag薄膜太阳能电池器件在太阳总辐照度为100 m W/cm2下测试,获得的开路电压和短路电流密度分别达150 m V和1.29 m A/cm2。

落管中Cu-Sb合金的深过冷与快速枝晶生长

采用落管方法实现了Cu-20％Sb亚共晶合金在无容器条件下的快速凝固.随着液滴直径的减小,过冷度逐渐增大,初生Cu枝晶发生组织细化.实验中获得了207K的过冷度,最大过冷度达到0.17TL.理论分析表明,由于这一合金具有较宽的凝固温度间隔,初生Cu枝晶的快速生长始终受溶质扩散控制.根据对Cu-Sb合金相图中T0线的计算,揭示出发生无偏析凝固的临界过冷度为△T0=474K.在最大过冷度207K时,初生Cu相的生长速度达到37mm/s,发生了显著的溶质截留效应.

CuSb合金的Rietveld法定量相分析

利用RietveldX射线粉末衍射全谱图拟合方法,对Cu-Sb合金中的相组成(即Cu2Sb和Cu3Sb的相对含量)做定量相分析,该样品中Cu2Sb的相对含量为89.9%,Cu3Sb为10.1%,Rietvel分析的可靠性因子为RP=6.1%,Rwp=8.9%和S=1.0,并且进一步讨论数据收集范围及质量对分析结果的影响.

微量合金元素Sb对纯Cu高温氧化的影响

采用SEM、TG和XRD等研究了微量合金元素Sb(0.1 wt.%、0.4 wt.%、1.0 wt.%)对纯铜在400℃、105 Pa的O2下抗氧化性能的影响。结果表明:Sb的添加,改善了纯Cu的抗氧化性;Sb含量为1.0 wt.%时效果最佳,其主要原因是添加的Sb在Cu2O/Cu-Sb合金界面形成的富Sb的杂质层,阻碍了Cu离子和氧离子扩散,降低了氧化速率。