化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质

采用CBD法在醋酸镉溶液体系中制备CdS半导体薄膜，研究了溶液组份的浓度对CdS结晶结构的影响．增加乙酸胺的浓度、提高溶液的pH值有利于生成立方晶CdS，反之则易于生成六方晶CdS．无论立方相还是六方相CdS薄膜，电阻率均在10~4～10~5Ω·cm范围，结晶均匀细致．用六方晶为主和立方晶为主的CdS制备的CIGS太阳电池最高效率分别达到12.10%和12.17%．     

CdS薄膜的结构特性及其对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池的影响

报道了CdS薄膜的CBD法沉积及其结构特性,其中的水浴溶液包括硫脲、乙酸镉、乙酸铵和氨水溶液.研究了水浴溶液的pH值、温度、各反应物溶液的浓度和滴定硫脲与倾倒硫脲等基本工艺参数对CdS薄膜结构特性的影响.其中,溶液的pH值对CdS薄膜的特性起着关键的作用.XRD图显示了随着溶液pH值的变化,薄膜的晶相由六方相向立方相转变.CdS薄膜的这两种晶相对CIGS薄膜太阳电池性能的影响不相同.c-CdS(立方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度分别为1.419%和8.507×1012cm-2,而h-CdS(六方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度则分别为32.297%和2.792×1012cm-2.高效CIGS薄膜太阳电池需要的是立方相CdS薄膜.     

CdS薄膜的结构特性及其对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池的影响

报道了CdS薄膜的CBD法沉积及其结构特性,其中的水浴溶液包括硫脲、乙酸镉、乙酸铵和氨水溶液.研究了水浴溶液的pH值、温度、各反应物溶液的浓度和滴定硫脲与倾倒硫脲等基本工艺参数对CdS薄膜结构特性的影响.其中,溶液的pH值对CdS薄膜的特性起着关键的作用.XRD图显示了随着溶液pH值的变化,薄膜的晶相由六方相向立方相转变.CdS薄膜的这两种晶相对CIGS薄膜太阳电池性能的影响不相同.c-CdS(立方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度分别为1.419%和8.507×1012cm-2,而h-CdS(六方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度则分别为32.297%和2.792×1012cm-2.高效CIGS薄膜太阳电池需要的是立方相CdS薄膜.     

溶液PH值对CdS薄膜结构特性的影响

采用化学水浴沉积(CBD)工艺在玻璃衬底上制 备CdS薄膜,研究溶液PH值对CdS 薄膜结构特性的影响。薄膜的厚度、组份、晶相结构和表观形貌分别由台阶仪、X射线荧光 光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)来表征。溶液的 PH值为11.26、 11.37和11.48时,CdS薄膜的晶相以六方相为主,薄膜的厚度先增大后减小; PH值为11.62、11.66时,薄膜的晶相以立方相为主,薄 膜的厚度进一步减小。同时,随着溶液PH值 增大,CdS薄膜的晶格常数也逐渐增大。两种晶相的CdS薄膜缓冲层与CIGS薄膜分别构成异 质 对形成异质结时的晶格失配分别为32.297%和1.419%,界面态密度分别为2.792×10¹⁴和8.507×10¹²,因此高效CIGS薄 膜太阳电池更需要立方相的CdS薄膜。     

不同柔性衬底上CdS薄膜退火前后的性能比较

采用磁控溅射法分别在柔性PI衬底、柔性AZO衬底和柔性ITO衬底上制备CdS薄膜,并在干燥空气中以CdCl2为源380℃退火,分别研究了不同柔性衬底及退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响。研究结果表明:退火前在不同柔性衬底上的CdS薄膜形貌依赖于衬底类型,退火后CdS薄膜的晶粒再结晶,晶粒度增大明显,且不再依赖于衬底类型。不同柔性衬底上CdS薄膜均为立方相和六角相的混相结构,退火后,六角相比例增大,薄膜的结晶质量提高。透过率退火后改善明显,其中,在柔性AZO衬底上的CdS薄膜透过率超过80%。     

用化学热解沉积法制备硫化镉薄膜的微结构

在载玻片或ITO涂覆的玻璃上采用化学热解法沉积CdS固体薄膜,沉积温度在350-540℃之间,部分制备的CdS薄膜进行200-600℃的退火热处理,由SEM,AFMT和XRD分析测量退火热处理前后的CdS薄膜的微观结构,结果表明,沉积温度低于540℃以下制备的CdS薄膜具有类六方结构相当于540℃沉积的CdS薄膜的晶料尺寸依赖于沉积温度及不同基体的情况也在本文中进行了讨论。     

不同方法及衬底类型对CdS多晶薄膜性能的影响

采用化学水浴法和磁控溅射法分别在AZO、FTO、ITO透明导电玻璃衬底上制备了CdS薄膜,利用扫描电镜、XRD以及透射光谱等测试手段,研究了两种制备方法对不同衬底生长CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响.研究结果表明,不同方法制备的CdS薄膜表面形貌均依赖于衬底的类型,水浴法制备的CdS薄膜晶粒度较大,表面相对粗糙.不同方法制备的CdS薄膜均为立方相和六角相的混相结构,溅射法制备的多晶薄膜衍射峰清晰、尖锐,结晶性较好.水浴法制备的CdS薄膜透过率整体低于溅射法,但在短波处优势明显.     

立方GaAs(100)衬底上制备单相六方GaN薄膜

立方 Ga As (10 0 )衬底上制备的 Ga N薄膜多为立方结构且立方相为亚稳相 ,采用水平常压 MOCVD方法在立方 Ga As (10 0 )衬底上制备出了 Ga N薄膜 . XRD测试表明 ,薄膜具有单一的相 .结合对工艺条件的分析 ,认为薄膜具有六方结构 .最后 ,通过 Raman光谱测试 ,证实在立方 Ga As衬底上制备出了单相六方 Ga N薄膜 .还对立方 Ga As衬底上制备出六方 Ga N薄膜的原因进行了讨论     

立方GaAs（100）衬底上制备单相六方GaN薄膜

立方GaAs（100）衬底上制备的GaN薄膜多为立方结构且立方相为亚稳相,采用水平常压MOCVD方法在立方GaAs（100）衬底上制备出了GaN薄膜．XRD测试表明,薄膜具有单一的相．结合对工艺条件的分析,认为薄膜具有六方结构．最后,通过Raman光谱测试,证实在立方GaAs衬底上制备出了单相六方GaN薄膜．还对立方GaAs衬底上制备出六方GaN薄膜的原因进行了讨论．     

太阳电池中CdS多晶薄膜的微结构及性能

采用化学水浴法制备了CdS多晶薄膜,通过XRD,AFM,XPS和光学透过率谱等测试手段研究了CdS多晶薄膜生长过程中的结构和性能.结果表明,随着沉积的进行,薄膜更加均匀、致密,与衬底粘附力增强,其光学能隙逐渐增大,薄膜由无定形结构向六方(002)方向优化生长,同时出现了Cd(OH)2相.在此基础上,通过建立薄膜的生长机制与性能的联系,沉积出优质CdS多晶薄膜,获得了转化效率为13.38%的CdS/CdTe小面积电池.