Na掺入制备不锈钢衬底CIGS太阳电池

以轻质柔性不锈钢材料为衬底,利用共蒸发法制备较高质量的四元化合物Cu(In,Ga)Se2薄膜,在沉积CIGS薄膜前沉积一定厚度的NaF预置层,使得所制备的CIGS薄膜含有适量浓度的Na,并获得了10.06%的转换效率.利用X射线衍射仪和X射线荧光光谱仪分别测量了所制备薄膜的晶相和组分,利用扫描电子显微镜分析了不锈钢衬底CIGS太阳电池的断面形貌,最后分析了NaF的掺入对CIGS太阳电池的影响.     

效率为12.1%的Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳电池

利用共蒸发的三步法制备了较高质量的四元化合物Cu(In，Ga)Se2(CIGS)薄膜，并采用Mo／CIGS／CdS／ZnO结构为基础做出转换效率超过10％的薄膜太阳电池，其最高转换效率达到12．1％(测试条件为：AM1．5，Global 1000W／m^2)。通过与国际最高水平的CIGS太阳电池各参数的比较，分析了我们所制备的CIGS太阳电池在工艺和物理方面存在的问题。     

化学水浴沉积CIGS太阳电池缓冲层ZnS薄膜的研究

在含有ZnSO4、SC(NH2)2、NH4OH的水溶液中采用CBD法沉积ZnS薄膜,研究了沉积时间、水浴温度、搅拌等工艺条件对沉积薄膜的影响。薄膜的厚度与搅拌的强度有很大关系,表明扩散传质是薄膜生长的控制步骤。XRF和XRD测试表明沉积的薄膜中含有ZnS和Zn(OH)2,SEM测试表明薄膜颗粒大小相近,但不致密。随着沉积时间的增加,薄膜厚度增加,透过率减小。当前采用CBD-ZnS薄膜制备的无镉CIGS太阳电池转换效率达到8.54%。     

用于太阳电池吸收层CuInS2薄膜的RF反应溅射制备及其表征

该文报道采用射频反应溅射技术，以铜银合金为靶材、H2S为反应气体，在Soda-Lime玻璃衬底上沉积高质量CuInS2薄膜的实验结果。分别运用扫描电镜、能量散射X—射线谱、X—射线衍射谱和表面轮廓仪等对沉积样品的结构形貌和组成成分等特性进行了分析表征，研究了这些特性对沉积参数的依赖关系。通过对溅射功率、衬底温度和H2S流量等工艺参数的优化，获得了单一黄铜矿相结构且沿单一晶向(112)生长的高质量富铜薄膜，晶粒线度达400nm，薄膜中成分的原子比[Cu In]／[S]和[Cu]／[Cu In]可分别接近于1和0．5，并对结果进行了简单讨论。该技术成本低廉、可靠性高，适合于高效太阳电池吸收层薄膜的高均匀度大面积沉积，具有规模化工业生产的推广价值。     

太阳电池新材料新方法

该文叙述了发展低成本，高效率太阳电池光伏有源材料CuIn1-xGaxSe2(CIGS)和新式薄膜电淀积技术的优点，详细报告了该研究项目采用的新式CIGS薄膜电淀积的整个实验制作过程，给出了在香港政府创新科技基金资助下的第一阶段所取得的成果，实验结果已证明：采用这种简单而新颖的电淀积方法能制得光伏用的多晶半导体CIGS薄膜材料，通过测试确定了这种材料具有四方晶体结构，特征峰为（112），（204，220）的多晶CIGS材料，已测得连续分布的薄膜层厚约1．6um，晶粒的平均大小约2um长，具有太阳电池所需的材料质量，实验还 ：此法可重覆生产出厚度和质量相近的CIGS薄膜，该文也做了有关技术 的讨论和分析，这种新式的材料和薄膜技术对生产商品化低成本，高效率薄膜太阳电池无疑是非常有希望的。     

GaInP薄膜KMC生长并行计算模拟与可视化研究

以金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在GaAs衬底上生长GaInP太阳电池薄膜材料为对象,将MOCVD反应室内气体热流场CFD数值模拟的结果作为生长参数,运用动力学蒙特卡罗(KMC)方法对GaInP薄膜生长过程进行了并行计算模拟,给出了数据分布方式和通信优化策略进行负载平衡并降低通信开销,实现了真实沉积条件下基于大规模粒子的薄膜生长仿真,解决了单机计算能力的不足,缩短了仿真计算时间。模拟结果与试验一致性较好,为优化MOCVD生长GaInP薄膜的工艺参数提供理论依据,对于使用MOCVD生长高质量薄膜材料的太阳电池具有现实意义。     

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<正>高效CIGS太阳电池德国太阳能和氢研究中心(ZSW)宣布其铜铟镓硒薄膜太阳电池(CIGS)的光电转换效率达到20.3%,创造新的效率纪录。这项纪录已经得到德国Franhofer ISE研究所的验证。而普通的铜铟镓硒薄膜太阳电池的效率仅为10%～11%。此次创造纪录的CIGS薄膜太阳电池采用半导体CIGS层和接触层,面积为0.5cm~2,厚度仅为4μm,比标准的硅电池薄50倍,这样就可以节省材料和成     

热丝化学气相沉积n型nc-Si:H薄膜及nc-Si:H/c-Si异质结太阳电池

采用热丝化学气相沉积(HWCVD)技术制备n型纳米晶硅(nc-Si∶H)薄膜,系统地研究了沉积参数,特别是掺杂浓度对薄膜微结构、电学性质和缺陷态的影响,获得了器件质量的n型nc-Si∶H薄膜。制备了nc-Si∶H/c-Si HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)结构太阳电池,研究了异质结结构参数对电池性能的影响,初步得到电池性能参数如下:Voc=483mV、Jsc=29.5mA/cm2、FF=70%、η=10.2%。     

CdS/CdTe太阳电池中CdS多晶薄膜的结构和光学性能

采用XRD,AFM,XPS和光学透射谱对化学水浴法制备的CdS多晶薄膜进行了测试分析。刚沉积的CdS多晶薄膜均匀、透明、致密,主要呈现立方结构;Cd和S的原子百分比约为1 10;能隙(Eg)约为2 47eV。在不同温度下后处理会出现六方结构和3CdSO4·8H2O衍射峰,同时晶面择优取向发生了变化。通过沉积高质量的CdS薄膜,获得了效率约13 4%的CdS/CdTe小面积太阳电池。     

Cu(In,Ga)Se2太阳电池窗口层光学常数的测量与计算

采用多层薄膜反射率与透射率非相干叠加的方法,计算Cu(In,Ga)Se2(CIGS)多晶薄膜太阳电池的窗口层(CdS薄膜和ZnO薄膜)的光学常数,并通过科希方程和塞尔迈耳方程对计算的折射率进行了拟合,给出了拟合公式,为CIGS多晶薄膜太阳电池结构的光学设计和优化奠定了基础.     

扩散对薄膜Cu_2S/CdS太阳电池效率及稳定性的影响

本文报道了用Auger电子能谱研究由真空沉积CdS和化学浸渍Cu_2S制备的新鲜薄膜Cu_2S/CdS太阳电池以及实际使用三年后的薄膜Cu_2S/CdS太阳电池的AES深度分布特征,讨论了扩散现象对薄膜Cu_2S/CdS太阳电池效率及稳定性的影响。指出薄膜Cu_2S/CdS太阳电池效率降低的原因是扩散改变了Cu_2S层的化学组成和加深了Cu过渡区的厚度。     

H2Se气体硒化中温度对CIGS吸收层特性的影响

采用H_2Se气体对铜-铟-镓金属预制层进行硒化制备铜铟镓硒(CIGS)光吸收层,研究硒化过程中温度对CIGS结晶质量及光学特性的影响。400~500℃单一温度硒化制作的CIGS薄膜的表面平整性较差,存在颗粒状聚集物。在硒化前引入200℃低温预处理过程,可提高CIGS薄膜表面的平整性和致密性。在400℃硒化后导入500℃高温热处理过程可提高CIGS的结晶质量并改善Ga元素掺入的均匀性。光学特性测量显示,优化硒化温度可降低CIGS薄膜的缺陷态,从而提高Ga元素在薄膜中的掺入效果,CIGS薄膜的光学带隙可达1.14 e V。利用CIGS薄膜制备的太阳电池光电转换效率达13.1%,开压为519 m V,有效面积为0.38 cm~2。     

H_2Se气态硒化后退火温度对CIGS薄膜中Ga再分布的影响

采用H_2Se气体在400℃下对溅射的Cu-In-Ga金属预制层进行硒化处理制备CIGS薄膜,然后采用原位退火的方法改善Ga元素在CIGS薄膜内的纵向分布和薄膜内的晶粒尺寸,研究退火温度对CIGS薄膜表面Ga元素含量和结晶性的影响。CIGS薄膜中Ga元素的分布决定薄膜的禁带宽度和太阳电池的开路电压,通过优化退火温度,CIGS太阳电池的转换效率相对增益达到20%,最终达到14.39%的转换效率和590 mV的开路电压。     

薄膜太阳电池系列讲座（7）CIGS薄膜太阳电池(中)

二CIGS薄膜太阳电池的结构和原理CIGS薄膜太阳电池是一种异质结型化合物半导体多晶薄膜太阳电池.CIGS材料的导电原理有其本身的特点.缺陷态即结构的不完整性,决定着CIGS的导电率和导电类型.而结构的完整性又与制备工艺和元素配比的控制密切相关,这就决定了工艺的难度,也就成为研究的重心.     

CIGS薄膜太阳电池(上)

详细介绍了CIGS薄膜太阳电池的结构和工作原理,系统叙述了不同制备方法的特点与工艺流程,以及最新技术进展与未来展望,并简单介绍了国内CIGS薄膜太阳电池的研究状况.     

柔性太阳电池及其应用

一柔性太阳电池柔性太阳电池是薄膜太阳电池的一种,是指以柔性材料(如不锈钢、塑料等)为基底的薄膜太阳电池[1]。一般来讲,所有薄膜太阳电池都可以做成柔性太阳电池。从材料上分,柔性太阳电池主要有非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池、染料敏化薄膜太阳电池和有机薄膜太阳电池等几种类型[2]。表1为代表性生产厂家的柔性太阳电池产品结构特征及信息。非晶硅柔性太阳电池的典型产     

硒蒸气硒化法制备CIGS薄膜的影响因子(Ⅱ)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Mo层上沉积了多层和双层CuInGa(CIG)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,考察了预制膜对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,CIG多层预制膜由Cu11 In9、CuIn和In相组成,CIG双层预制膜由Cu11 In9、CuIn、In和CuGa相组成.通过硒化CIG双层和多层预制膜,所获得的CIGS薄膜均为黄铜矿相结构,薄膜具有(112)面的择优取向.当硒化时间为17min时,通过硒化CIG双层预制膜所获得的CIGS薄膜出现了上层致密,下层疏松的结构,延长硒化时间为25min,CIGS薄膜变得致密.     

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光电转化率创新高的薄膜太阳电池据物理学家组织网日前报道,瑞士材料科技联邦实验室(Empa)一个研究小组开发出一种新的薄膜太阳电池,以CIGS(铜铟镓硒)为光电转换材料,用柔软灵活的高分子聚合物作衬底,其光电转化率达到20.4%。而此前的世界纪录是该研究小组在2011年5月实现的18.7%。     

柔性不锈钢衬底CIGS薄膜太阳电池

以轻质柔性不锈钢材料为衬底,利用三步共蒸发法制备较高质量的四元化合物Cu(In,Ga)Se_2薄膜,CIGS层在Mo导电层上具有很强的附着力。利用XRD和XRF分别分析了所制备薄膜的晶相和组分。以ZnO:Al/i-ZnO/ CdS/CIGS/Mo/Stainless steel结构为基础得到最高转换效率为9.39%的柔性太阳电池。最后讨论了衬底粗糙度、有害杂质的扩散和不含有Na元素等不利因素对于电池性能的影响。     

CIGS电池缓冲层CdS的制备工艺及物理性能

在含有醋酸镉、醋酸氨、硫脲和氨水的水溶液中,化学沉积CdS半导体薄膜,薄膜的厚度与搅拌强度有很大关系,表明薄膜的生长速度是由OH-和SC(NH2)2的扩散传质为控制步骤。CdS薄膜的电阻率在104~105Ω.cm之间。CdS薄膜的晶格在乙酸胺浓度较小时,为六方晶和立方晶混合结构;乙酸胺浓度较大时,为立方晶结构。利用六方晶与立方晶混合的CdS制备的CIGS太阳电池,光电转换效率最大可达12.1%,3.5×3.6cm2小面积组件为6.6%。立方相CdS制备的最佳电池效率达到12.17%。两种晶相结构的CdS薄膜对CIGS太阳电池的性能影响没有明显的差别。