脉冲激光沉积溅射工艺对CIGS薄膜成分和结构的影响

采用脉冲激光沉积溅射法在玻璃衬底上制备Cu-In-Ga预制膜,后经硒化、退火处理,得到CIGS薄膜。采用X射线衍射仪表征了薄膜的晶体结构,采用扫描电子显微镜和能量散射谱观察和分析了薄膜的表面形貌和元素成分,采用光电子能谱分析了薄膜表面的化学价态。结果表明,预制膜采用玻璃/In/Cu-Ga的叠层顺序且溅射脉冲数为In靶60000,Cu-Ga靶50000的溅射方式,可制备出沿(112)晶向择优生长的CIGS薄膜。     

靶功率对溅射沉积CIGS薄膜的结构与光学性能的影响

采用单靶磁控溅射方法分别在玻璃和镀有Mo背电极的Soda-lime玻璃衬底上沉积Cu(In0.7Ga0.3)Se2(CIGS)薄膜。研究了靶功率变化对CIGS薄膜的晶体结构、表面形貌和光学性能的影响。采用XRD表征薄膜的组织结构,SEM和EDS观察和分析薄膜的表面形貌和成分,紫外-可见光分光光度计测试薄膜的透过率光谱。结果表明,在不同功率下制备的CIGS薄膜均具有(112)面择优取向。当溅射功率为300W时,CIGS薄膜的表面形貌最平整,结晶最均匀,n(Cu):n(In):n(Ga):n(Se)=30.00:15.01:3.97:51.03组分符合高效吸收层的要求。溅射沉积的CIGS薄膜对可见光的平均透过率低于2%,光学带隙约为1.4eV。     

激光溅射沉积后硒化制备CIGS薄膜

采用脉冲激光溅射沉积法( PLD)制备了Cu - In - Ga双层预制膜,通过固态源硒化后热处理的方法获得了CuInl - xGaxSe2(CIGS)薄膜,研究制备预制膜的工艺参数以及热处理温度对CIGS薄膜特性的影响.采用台阶仪、SEM、EDS、XRD和紫外分光光度计研究了薄膜的厚度、表面形貌、成分、物相结构以及光...     

氮气流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响

采用中频交流磁控溅射方法,在Mo层上沉积了CuInGa(CIG)预制膜.以N2为载气,采用固态硒化法制备获得了Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)吸收层薄膜,考察了N2流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响.采用SEM和EDS观察和分析了薄膜的表面形貌和成分,采用XRD表征了薄膜的组织结构.结果表明,在不同的N2流量下制备的CIGS薄膜,均具有单一的黄铜矿相结构,薄膜具有(112)面的择优取向.当Ar流量为0.40m3/h时,薄膜表面结构致密,晶粒大小均匀,并且Cu、In、Ga原子含量,处于制备弱p型CIGS薄膜的理想范围.     

CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料的研究进展

CIGS薄膜太阳能电池的缓冲层为低带隙CIGS吸收层与高带隙ZnO窗口层之间形成过渡,减少两者带隙的晶格失配和带隙失调,并可防止溅射ZnO窗口层时给CIGS吸收层带来损害等,对提高CIGS薄膜太阳能电池效率起了重要作用.介绍了CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料的分类和制备工艺,主要阐述了CdS、ZnS及In2S3薄膜缓冲层材料及化学水浴法、原子层化学气相沉积法、金属化合物化学气相沉积法等制备工艺的研究现状,最后指出CIGS太阳能电池缓冲层在制备工艺、环境保护及大规模工业化生产中遇到的问题,并展望了其发展方向.     

CIGS薄膜太阳能电池吸收层的非真空制备工艺研究进展

综述了CIGS薄膜非真空制备工艺的研究现状,主要包括电化学沉积法、纳米颗粒沉积法、化学反应法和其他方法,指出了其主要问题和发展方向。非真空制备工艺制备CIGS薄膜一般包括两个步骤:第一,利用各种非真空工艺制备出预制层薄膜;第二,对预制层进行退火处理结晶成CIGS薄膜。相对于真空制备工艺,非真空制备工艺制备CIGS薄膜可大大降低CIGS薄膜太阳能电池的生产成本,越来越多地受到研究者和厂商的关注。     

双层预制膜对CIGS薄膜结构和形貌的影响

采用中频交流磁控溅射方法,在玻璃基底上依次沉积了Mo、CuIn、CuGa薄膜,制备了CuInGa（CIG）双层预制膜,采用固态硒化法制备获得了Cu（In1-xGax）Se2（CIGS）吸收层薄膜,考察了CuGa层制备过程中工作气压的改变,对CIGS薄膜结构和形貌的影响。采用SEM和EDS观察和分析了薄膜的表面形貌和成分,采用XRD表征了薄膜的组织结构。结果表明,改变溅射制备CuGa层的工作气压,所获得的CIG双层预制膜均由Cu11In9、CuIn和CuGa组成。在溅射制备CuGa层的工作气压为1．0Pa的条件下所获得的CIG双层预制膜经过硒化后,获得的CIGS薄膜致密。采用不同结构的双层预制膜,在不同的硒化时间下制备的CIGS薄膜,均具有黄铜矿相结构,薄膜具有（112）面的择优取向。     

CIGS薄膜太阳能电池吸收层制备工艺综述

CIGS薄膜太阳能电池具有高光吸收系数、高转化效率、高稳定性等优点,已经成为太阳能电池领域的研究热点。其小样品最高转化效率已达19.9%,可与多晶硅电池的转化效率(20.3%)媲美;其大面积电池组件转化效率一般在10%～15%范围内,根据各膜层材料组分及制备工艺的不同而有所变化。综述了CIGS薄膜太阳能电池吸收层的各种制备工艺及其产业化进程。     

预置层退火温度对CIGS薄膜晶体结构与光学性质的影响

在众多有关CIGS薄膜的制备实验条件中,温度是影响薄膜生长的重要因素之一。实验利用三步共蒸法在常温下沉积CIGS薄膜,而后对每一步制得的预制膜真空退火处理,系统研究了预置层退火温度对CIGS薄膜的晶体结构、表面形貌及光学性质的影响。研究表明,三步共蒸法中预置层退火温度应严格控制在350℃左右,有利于制备出单一黄铜相结构的CIGS薄膜,近红外波段光学反射率低至2%以下。     

溅射功率对CdZnTe薄膜成分和结构的影响

采用Cd0.9Zn0.1Te晶体作为溅射靶在玻璃衬底上利用磁控溅射法制备出CdZnTe薄膜,研究了溅射功率对CdZnTe薄膜的成分、结构特性的影响。制备的CdZnTe薄膜是具有闪锌矿结构的多晶薄膜,沿（111）择优取向。随着溅射功率的增大,薄膜沉积速率增大,薄膜结晶质量提高。采用晶体靶Cd0.9Zn0.1Te溅射CdZnTe薄膜时,无论是在何种功率下CdZnTe薄膜中的Cd原子成分均高于Te原子成分,Cd原子表现为择优溅射原子。     

磁控溅射沉积Cu-W膜的结构及性能研究

为得到最佳性能的磁控溅射Cu-W薄膜,采用磁控溅射技术在玻璃片上沉积Cu-W单层膜。采用电子探针测试薄膜中W含量,采用X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪、凹抗仪、分析膜层物相、形貌及耐磨性。研究了W含量对Cu-W薄膜显微结构和性能的影响。结果表明,在沉积过程中W对Cu-W薄膜的晶粒大小及沉积速率有重要影响:随W含量的增加,Cu-W薄膜的晶粒尺寸减少,薄膜的沉积速率随之减少,薄膜W含量对膜的硬度、耐磨性能也起着关键作用;当W含量在11.1%时,Cu-W薄膜具有最好的硬度和耐磨性。     

溅射法制备VO2薄膜的研究现状

主要介绍了VO2薄膜的微、宏观相变机理,阐述了溅射法制备VO2薄膜的优势及影响薄膜性能的一些因素,指出了今后VO2薄膜的研究重点.     

Al基上偏压磁控溅射Cu薄膜的工艺研究

利用磁控溅射方法,通过对衬底施加负偏压吸引等离子体中的阳离子对衬底进行轰击,在Al箔上制备Cu薄膜.采用强力胶带试验及数字式微欧计考察了负偏压对薄膜附着力和方块电阻的影响,以及Cu薄膜的氧化规律.结果表明,样品的附着力随负偏压的增大先急剧增加,后又下降,负偏压为200 V时附着力最强,为76 N;方块电阻则随负偏压的增大先下降,在200 V达到最小值1.575 Ω/□,而后又增大;Cu薄膜的氧化反应完成的时间与Cu膜厚度基本呈线性规律.     

不同衬底上ZnO薄膜的射频磁控溅射制备及结构

利用射频磁控溅射镀膜的方法,在c面蓝宝石、石英玻璃和载破片衬底上成功制备了ZnO薄膜。用x射线衍射和扫描电子显微镜进行了结构分析并观察了样品的表面形貌。结果表明：制备的ZnO薄膜具有良好的C轴择优取向结晶度,并在石英玻璃和载玻片衬底上的ZnO薄膜表面发现了[101]取向的“米粒状”晶粒。     

溅射方位对IBS沉积TbDy-Fe薄膜性质的影响

本文采用铸造合金靶材和离子束溅射(IBS)技术制备TbDy-Fe超磁致伸缩薄膜(GMFs),研究了不同溅射方位(α角)对冷基片成膜过程和薄膜性质的影响.结果表明,在给定的溅射角范围内,薄膜表面平整光滑,组织致密,膜厚均匀且与基片结合良好,膜的结构均为非晶态;成膜生长速率、膜层成份以及λ值随α角的改变均呈现规律性的变化,当α角为α6左右时,沉积速率最大;在α角为α5左右范围内,膜层的成份最接近于靶材成份;α角在α4附近时用Tam 法试验测定在Hmax＝0.57 T下的磁伸值λ∥可达970×10-6,在中低场强H=0.25 T下,λ∥值达到710×10-6.     

磁控溅射低温沉积ITO薄膜及其光电特性研究

采用直流反应磁控溅射法低温沉积ITO薄膜,用XRD、SEM和UV—Vis分别表征ITO薄膜的晶体结构、表面形貌及其紫外-可见光吸收谱,研究了氧分压、溅射功率及薄膜厚度等工艺参数对薄膜光电性能的影响,结果表明,氧分压过大时,ITO薄膜中有大量的位错和缺陷,使薄膜的电阻率变大,导电性变差;氧分压过小时,薄膜中将有大量氧空位产生,导致晶格变形,使电阻率增加。随着溅射功率增大,在相同时间内薄膜厚度增加,方块电阻减小,薄膜电阻率降低。随着薄膜厚度增加,制备的薄膜晶体结构相对完整,载流子浓度和迁移率逐渐增大,薄膜电阻率变小,进而对样品的光电性能产生明显影响。     

电解液pH值对电化学法制备的CIGS薄膜光电性能的影响

以F 掺杂透明导电玻璃(FTO)为基底, 利用一步电化学沉积法制备了Cu(In_1-x,Ga_x)Se₂(CIGS)薄膜, 系统地研究了电解液pH值对CIGS薄膜的化学组分、结构及其光电性能的影响。结果显示通过改变电解液pH值可以有效调控薄膜中In和Ga的化学计量比。X射线衍射(XRD)分析和扫描电子显微镜(SEM)结果表明, pH值为2.0时制备的CIGS薄膜结晶性较好, 颗粒尺寸分布均匀。并且利用表面光伏技术研究了不同化学计量比对CIGS薄膜中光电荷动力学过程的影响, 结果表明n(Ga)/n(In+Ga)约为0.3时, CIGS薄膜的光电性能最好。     

热原子层沉积技术制备的TiAlC薄膜的性能

为了解以热原子层沉积技术制备的TiAlC薄膜的特性,在不同基底温度下,以硅和二氧化硅为基底材料制备了TiAlC薄膜;采用椭偏仪、分光光度计、X射线光电子能谱、原子力显微镜、X射线衍射仪对薄膜的性能进行了测试。结果表明:随着基底温度的升高,TiAlC薄膜平均透射率逐渐降低,吸收边产生红移,光学带隙由2.56eV降低到0.61 eV;薄膜的沉积速率由0.09 nm/cycle升高到0.20 nm/cycle,表面粗糙度由1.82 nm降低到0.49 nm;不同基底温度下生长的薄膜均为无定型结构;膜层中的氧源于空气的自然氧化,且膜层的氧化程度与膜层中TiC的含量及膜层的致密性有关;TiAlC薄膜的形成主要源于高温条件下TiC的形成及三甲基铝的分解。