cbd法制備大面積cds薄膜及光伏應(yīng)用

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1、分類號：密級：天津理工大學(xué)研究生學(xué)位論文CBD法制備大面積CdS薄膜及光伏應(yīng)用（申請碩士學(xué)位）學(xué)科專業(yè)：物理電子學(xué)研究方向：半導(dǎo)體薄膜材料與器件作者姓名：尹富紅指導(dǎo)教師：王志勇薛玉明2014年12月iThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreePreparationofLargeScaleCdSThinFilmsbyCBDforSolarCellsByYinFuhongSupervisorProf.WangZhiyong,Xueyu

2、mingDecember2014ii獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津理工大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)

3、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編，以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)本和電子文件。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日iii摘要硫化鎘在薄膜太陽電池中應(yīng)用廣泛。無論在CIGS（I–III–V材料）還是CdTe(II–VI材料），或者CZTS薄膜材料體系電池中，CdS都是非常關(guān)鍵的一層。在CdTe電池中CdS作為n型半導(dǎo)體材料，在CIGS薄膜太陽電池中CdS作為緩沖層介于CIGS和ZnO之間的關(guān)鍵層，一方面作為

4、n型半導(dǎo)體材料，另一方面可以調(diào)節(jié)CIGS和ZnO帶隙梯度。為了制備透明的和高電阻率的CdS薄膜，研制出很多種方法制備獲得。如化學(xué)氣相沉積（CVD），電鍍，射頻磁控濺射，化學(xué)水浴法。而制備無針孔的CdS薄膜一般使用CBD法，其價(jià)格低廉且所制備的薄膜與CIGS晶格失配較小。在用CBD法制備CdS薄膜有使用緩沖劑的低氨的方法，也有不使用緩沖劑的高氨的方法。本文采用化學(xué)水浴法制備10cm×10cm大面積CdS薄膜。調(diào)整合適的工藝參數(shù)為達(dá)到節(jié)約資源，提高沉積速率，制備透過率高均勻性好的CdS薄膜，并且在光伏器件中作為緩沖層使用。

5、其反應(yīng)包含兩個(gè)部分即孤立離子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)即異質(zhì)成核和反應(yīng)生成的分子團(tuán)聚集過程即同質(zhì)成核。這兩部分反應(yīng)是競爭反應(yīng)，而異質(zhì)成核所制備的薄膜透過率和附著性都是比同質(zhì)反應(yīng)要好的，所以需要調(diào)整合適工藝參數(shù)使得薄膜生長大部分處于異質(zhì)生長成膜。本文通過一些正交實(shí)驗(yàn)在不同的溫度條件下調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和藥品計(jì)量比來滿足該需求。關(guān)鍵詞：薄膜太陽電池CdSCBD緩沖層iAbstractAbstractCdSthinfilmiswidelyusedinsolarcell.ItisusedasbufferlayerinCIGSandCZTSso

6、larcells.CdSisusedasann-typesemiconductorinCdTesolarcell,aswellasitisusedinCIGSsolarcellasbufferlayer,thefunctionistomodifybandgapgradientbetweentheCIGSandZnO.InordertoprepareproperCdSthinfilmwithhightransmittanceandhighresistance,someprocesseshasbeenused,likech

7、emicalvapordeposition,electroplating,ratiofrequencymagnetronsputteringandchemicalbathdeposition.OtherwiseCBDmethodisusuallyusedinpreparingCdSbufferlayer,andtheCBDmethodischeapandcouldpreparedCdSthinfilmwithlesslatticemismatch.IntheprocessoftheCBDitcouldbeclassif

8、iedbythequantityuseofammonia,thereishighammoniamethodandlessammoniamethodandno-ammoniamethod.WemodifiedprocesstopreparelagerscaleCdSthinfilms(10×10cm)inordertoreducet