无镉的铜铟镓硒太阳电池关键膜层XPS及AFM分析

应用溅射后硒化法和原子层沉积法分别制备了无镉的铜铟镓硒电池关键膜层CIGS光吸收薄膜和ZnO缓冲层,着重对该两膜层进行XPS和AFM表面分析,得到比较理想的制备工艺条件,并结合其它检测方法:SEM、XRD及吸收光谱等,证明采用操作简便、成本低廉的该工艺能制备出无镉的铜铟镓硒电池。通过I-V测试结果,该电池有一定的光电转换效率。     

产业资讯

我国铜铟镓硒薄膜太阳能电池研制取得突破天津滨海新区的国家863铜铟镓硒薄膜太阳能电池中试基地中试工艺设备与大面积材料和器件开发取得了进展,成功研制出有效面积为804 cm~2的玻璃衬底铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件,其光电转换     

我国研制的804cm~2铜铟镓硒太阳能电池组件光电转换率达到7%

南开大学信息技术科学学院作为国家863铜铟硒太阳能薄膜电池中试基地,日前成功研制出有效面积为804cm~2的玻璃衬底铜铟镓硒太阳能电池组件,经电子18所质量检验中心标准测试,其光电转换率达到7%。这一成果表明,我国已基本掌握了制造铜铟镓硒薄膜太阳能电池设备、工     

新型探头实现核磁共振技术革命性突破

本田子公司本田Soltec于2007年6月12日宣布开始销售“CIGS型”薄膜太阳能电池。CIGS型是在光的吸收层中利用Cu（铜）、In（铟）、Ga（镓）、Se（硒）化合物的太阳能电池。在世界市场上，德国等国已经供应过该产品，但在日本国内本田Soltec还是首家。正在开发同一种CIGS太阳能电池的昭和壳牌石油“只是试验性地提供，还没有正式销售”。     

CIGS薄膜太阳能电池结构分析

阐述了影响铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池性能和效率的技术因素,包括CIGS半导体材料的晶体结构、电池的结构组成、衬底材料的选择以及CIGS薄膜的Na掺杂等。分析了多元共蒸发法、硒化法沉积CIGS吸收层以及化学水浴法沉积Cd S缓冲层的具体工艺和特征,介绍了柔性CIGS薄膜太阳能电池的卷对卷技术,最后就CIGS薄膜太阳能电池的研发与商业化生产中遇到的挑战及解决方法进行了分析与归纳。     

CIGS薄膜太阳电池的数值模拟研究

建立了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池结构模型,利用SCAPS模拟计算得到CIGS薄膜太阳能电池的载流子生成率、能带排列、电场强度等,研究了CIGS薄膜太阳能电池吸收层的Ga组分含量、不同共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度、吸收层厚度、掺杂浓度对电池输出性能的影响。结果表明,单步共蒸法制备的电池中CIGS/CdS异质结“尖峰状”的能带排列有利于载流子传输;当Ga组分含量在30%时,太阳能电池的输出性能优异。三步共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度进一步降低,可提升电池的输出性能。吸收层厚度为2.0μm厚的电池吸收层即可吸收大部分的光子,继续增加吸收层厚度会导致短路电流密度降低。增大吸收层掺杂浓度,提高了光生电动势、增大了开路电压,但CIGS/CdS异质结界面处势垒下降,载流子复合率上升,导致短路电流密度下降。优化CIGS薄膜太阳能电池参数后,利用SCAPS模拟得到其转换效率达到了27.67%。     

共享单车和铜铟镓硒薄膜太阳电池注定有缘

本文结合铜铟镓硒薄膜太阳电池的优点,分析了该种电池在共享单车领域的应用优势,在此基础上,分析了该种电池在共享单车领域的市场前景以及目前国内产量供给情况.     

基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速定量分析方法

采用单靶磁控溅射方法在不同溅射时间下制备了铜铟镓硒薄膜,并且利用激光诱导击穿光谱技术实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速定量分析。结果表明:随着溅射时间延长,Ga与(In+Ga)的谱线强度比值以及薄膜的禁带宽度同步变化,均呈先减小后增大的规律;铜铟镓硒薄膜的激光诱导击穿光谱图以及谱线分析、几种元素辐射强度比值的快速定量分析都表明,激光诱导击穿光谱技术能够间接地实现对铜铟镓硒薄膜中元素含量比的快速检测,能够在铜铟镓硒薄膜的性能分析以及制备参数优化方面发挥辅助作用。     

深圳先进院新一代太阳能电池合作研究取得进展

6月初,中国科学院深圳先进技术研究院与香港中文大学合作,成功研发出了光电转换效率达17％的铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池,领先全国,比肩世界顶级水平。     

铜铟镓硒(CIGS)光伏薄膜的磁控溅射及组成调控研究进展

铜铟镓硒(Cu(In_xGa_(1–x))Se_2,CIGS)薄膜是目前备受关注的一种太阳能电池材料,磁控溅射是其重要的制备方法。本文从溅射工艺(衬底温度、溅射功率、工作气压)和组成调控(硒含量、Ga梯度)两个方面简述了关于磁控溅射CIGS薄膜的研究进展(尤其是对其光伏性能的调控),提出了提高CIGS薄膜电池光电转换效率的建议及研究方向。     

基于激光诱导击穿光谱技术的铜铟镓硒纳米薄膜的分析探测研究

铜铟镓硒薄膜中4种元素的含量比对薄膜的性能有非常大的影响。采用磁控溅射方法在不同工作气压下制备了铜铟镓硒薄膜,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术实现了铜铟镓硒薄膜中Ga含量与(In+Ga)含量之比以及Cu含量与(In+Ga)含量之比的定量分析。分析了不同工作气压下制备的铜铟镓硒薄膜中元素谱线的强度,结果表明:IGa/I(In+Ga)与薄膜的禁带宽度是对应的,均随工作气压的增加而先增大后减小,当工作气压为2.0Pa时,获得了最大的薄膜禁带宽度;ICu/I(In+Ga)与能谱仪测得的浓度变化一致。LIBS技术能够实现薄膜中元素含量比例的快速检测,不同元素谱线强度的相对比值能够间接反映薄膜中元素含量的比值,验证了LIBS技术在薄膜分析方面的潜力,为优化磁控溅射制备铜铟镓硒薄膜的工作参数提供了方法和技术支持。     

Se薄膜封装层对OLED器件寿命的影响

对于绿光OLED多层器件,在高真空条件下,利用真空蒸镀的方法,在各功能层蒸镀完成后,又在阴极的外面蒸镀了一层硒薄膜封装层,然后再按一般方法进行封装.对比了正常封装与增加Se薄膜封装层后器件的性能,对比实验中封装过程都未加干燥剂.研究发现未加Se薄膜封装层器件的半衰期为2 880 h,增加Se薄膜封装层器件的半衰期接近4 000 h,Se薄膜封装层的增加将器件的寿命延长了1.4倍;研究还发现Se薄膜封装层基本不影响器件的电流-电压特性、色坐标等光电性能.     

要闻

德国太阳能薄膜电池研究取得重要进展 目前,德国美因茨大学发表公报说,该校研究人员参与的太阳能薄膜电池研究项目取得重要进展,有望使太阳能薄膜电池突破目前20％光电转化率的纪录。目前光电转化率最高的是铜铟镓硒（CIGS）太阳能薄膜电池．可达20％,但与超过30％的理论值仍相距甚远。     

在柔性基上真空蒸镀ITO膜

研究了柔性基（聚酰亚胺）上真空蒸镀ＩＴＯ薄膜的实验装置和工艺参数，给出了最佳工艺参数和实验结果。     

铜含量变化对Cu(In,Ga)Se2薄膜微结构的影响

报道了不同的铜含量(Cu/(Ga+In)=0.748~0.982)对Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)薄膜微结构的影响.文章中的CIGS薄膜采用磁控溅射金属预置层后硒化的方法制备, 其X射线衍射谱(XRD)中一系列黄铜矿结构CIGS(CH-CIGS)相的衍射峰确认了CH-CIGS相的存在.对CIGS薄膜拉曼光谱的分析表明, 随着铜含量的上升, CIGS薄膜经历了CH-CIGS和有序缺陷化合物(OVC)混合相、CH-CIGS单相、CH-CIGS和CuxSe混合相三种状态.进一步的分析显示, CIGS薄膜拉曼峰的半高宽随铜含量变化, 并在Cu/(Ga+In)=0.9附近时达到最小值, 这说明此时CIGS薄膜具有更好的结晶度和更少的无序性.此外还得到了CIGS薄膜拉曼峰半高宽与铜含量的经验关系公式.这些研究表明拉曼光谱能比XRD更加灵敏地探测CIGS薄膜的微结构, 可望作为一种无损和快速测量方法, 用于对CIGS薄膜晶相和铜含量的初步估计.     

铜含量变化对Cu(In,Ga)Se_2薄膜微结构的影响（英文）

报道了不同的铜含量(Cu/(Ga+In)=0.748~0.982)对Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)薄膜微结构的影响.文章中的CIGS薄膜采用磁控溅射金属预置层后硒化的方法制备,其X射线衍射谱(XRD)中一系列黄铜矿结构CIGS(CH-CIGS)相的衍射峰确认了CH-CIGS相的存在.对CIGS薄膜拉曼光谱的分析表明,随着铜含量的上升,CIGS薄膜经历了CH-CIGS和有序缺陷化合物(OVC)混合相、CH-CIGS单相、CH-CIGS和CuxSe混合相三种状态.进一步的分析显示,CIGS薄膜拉曼峰的半高宽随铜含量变化,并在Cu/(Ga+In)=0.9附近时达到最小值,这说明此时CIGS薄膜具有更好的结晶度和更少的无序性.此外还得到了CIGS薄膜拉曼峰半高宽与铜含量的经验关系公式.这些研究表明拉曼光谱能比XRD更加灵敏地探测CIGS薄膜的微结构,可望作为一种无损和快速测量方法,用于对CIGS薄膜晶相和铜含量的初步估计.     

电气和电子工程用材料科学

TB43 96040022纯净化真空弧沉积非晶硅薄膜/邹积岩,程仲元,杨磊(华中理工大学电力工程系)11微细加工技术一1996,(1)一53一59 文章阐述了真空电弧沉积的各种净化方法,并讨论了纯净化的真空电弧在非晶硅膜层沉积方面的应一2一用,包括在制造太阳能电池方面的应用前景.图4参5(许)理过程中的界面扩散反应机理,界面反应动力学过程及界面反应产物.图9参8(许)TB43 96040023在柔性基上真空蒸镀rro膜/程知群(合肥工业大学)lj光电子技术一1 996,]6(1)一sx~54 研究了在柔性基上真空蒸镀ITO薄膜的实验装置和工艺参数.给出了最佳工艺参数和实验结果.图3…     

铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展和挑战

铜铟镓硒(Cu（In,Ga）Se₂,CIGS)太阳电池产业化受到全世界广泛关注。作为高转换效率薄膜电池,其效率可与晶硅电池相比,目前最高效率达到23.35%。对于小面积实验室电池而言,研究重点是精确控制吸收层的化学计量比和效率;对于工业化生产而言,除化学计量比和效率外,成本、重现性、产出和工艺兼容性在商业化生产中至关重要。重点介绍了不同制备工艺、吸收层组分梯度调控、碱金属后沉积处理、宽带隙无镉缓冲层、透明导电层和柔性衬底等研究进展。从CIGS电池的效率来看,将实验室创纪录的高效电池技术转移到平均工业生产水平带来显而易见的挑战。     

Veeco助CIGS薄膜太阳能电池用户实现高产量

Veeco日前与中国电子科技集团公司第十八研究所、中国化学与物理电源行业协会共同举办了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池技术研讨会,议题涵盖CIGS薄膜太阳能电池的最新生产设备、测试设备及目前中国光伏产业发展现状等。     

酞菁铜蒸发镀膜工艺中膜厚控制参数的确定

基于目前采用的膜厚仪中缺少必要的有机材料的参数(密度和声阻抗),采用真空蒸镀法,在抛光硅片上蒸镀不同显示值厚度下的酞菁铜薄膜,利用椭偏仪测量其真实膜厚,并使用数学软件MATLAB,结合膜厚仪实时监控原理进行理论计算,拟合得到酞菁铜薄膜的参数——声阻抗Zf=0.01 g/cm3.s,薄膜密度Df=6.68 g/cm3。验证实验结果表明,此参数输入膜厚仪中可以比较精确地控制薄膜厚度,显示值和实际测量值的差距约为3 nm。