水浴温度对化学水浴法沉积CdS和ZnS薄膜性能的影响

分别采用硫酸镉、硫脲、氨水溶液体系及硫酸锌、硫脲、氨水、联氨溶液体系,以化学水浴法(CBD)制备CdS和ZnS薄膜,研究水浴温度对薄膜沉积过程及性能的影响,分析不同水浴温度下沉积得到的CdS和ZnS薄膜性能的差异。试验表明,随着水浴温度的升高,薄膜的沉积速率增大,致密度变高,薄膜的禁带宽度更接近其理论值。当水浴温度大于70℃时,CdS薄膜的沉积速率远大于ZnS;随着水浴温度的升高,CdS晶粒逐渐变小而ZnS晶粒逐渐变大,CdS薄膜中S/Cd原子比逐渐下降,而ZnS薄膜中S/Zn原子比逐渐升高;ZnS薄膜能够透过更多短波高能光子且禁带宽度大于CdS,有利于提高太阳电池的效率。     

化学水浴法沉积CdS多晶薄膜

介绍了用化学水浴法沉积ＣｄＳ的方法。ＳＥＭ、ＸＲＤ以及透射光谱等分析表明，沉积在玻璃载片上的ＣｄＳ膜，均匀、透明、密实，适合制作太阳电池窗口材料。同时简述了ＣｄＳ膜生长、生成的化学过程和机理。     

化学沉积法制备CdS薄膜及性质研究

利用化学沉积(CBD)的方法制备立方相的CdS薄膜。实验表明，在无搅拌、柠檬酸钠作为络合剂的条件下，在溶液的配方为0．02mol/L的CdCl2、0．02mol/L的柠檬酸钠、0．05mol/L的CS(NH2)2的体系中，当pH值为11．5，溶液温度为80℃时，在ITO玻璃上沉积得到CdS薄膜的前驱体，再把所得的前驱体在350℃，N2保护下热处理两个小时经x射线衍射(xRD)和扫描电镜分析，表面薄膜是结晶良好、立方相、表面均匀光滑的CdS薄膜。随着热处理温度的提高，CdS薄膜的晶化程度有很大的提高，晶粒有明显的长大，其光学性能也有很大的改善。     

pH值对电沉积ZnS薄膜的影响

研究了pH值对电沉积ZnS薄膜结构、成分和表面形貌的影响.由薄膜的成分和结构分析可知:pH值高会使薄膜中的锌含量增加,薄膜变厚,且Zn/S偏离理想值1;如果pH值很大,则薄膜几乎接近锌的单质;pH=1.8的情况下获得的薄膜Zn/S应该最接近理想值1,300℃热处理1.0h时薄膜可以获得较好的结晶度.     

PH值对化学沉积制备CdS薄膜性质的影响

实验研究了pH值对化学沉积制备CdS薄膜性质的影响。表明：在柠檬酸钠作为络合剂的体系中随着溶液中氨水浓度的提高CdS薄膜会发生相变，从立方相变为六方相，即当氨水浓度为0．31M时，得到立方相的CdS薄膜；而当氨水的浓度大于0．51M时，得到六方相的CdS薄膜。氨水浓度的提高也使得CdS薄膜的形貌有了很大的改善，且制备得到的CdS薄膜从富CA变为富S，但是薄膜仍是n型。氨水浓度对CdS薄膜的光学性质也有很大的影响，随着氨水浓度的提高所得到的CdS薄膜的禁带宽度增大。     

溶液pH值对化学浴沉积CdS薄膜性能的影响

研究了溶液pH值对化学浴沉积CdS薄膜表面形貌及光学性能的影响.在CdSO4、硫脲和氨水的混合溶液中,在玻璃基底上制备了CdS薄膜.实验表明,pH值对CdS薄膜的表面形貌有很大影响,pH=11.6条件下CdS薄膜致密度最高;随着pH值的增加薄膜的可见光透过率增加,薄膜中S/Cd比减小;但是,pH值对CdS薄膜的晶体结构没有影响.用扫描电镜观察了CdS薄膜的表面形貌;用XRD检测了CAS薄膜的晶体结构;用分光光度计检测了薄膜的透过率;用EDS检测了薄膜成分.     

电沉积制备中络合剂对光伏材料CdS的影响

利用电沉积（Electrodeposition)方法来制备六方相的CdS薄膜。实验指出从0．04mol/L Na2S2O3,0.04mol/L,CdSO4和0.04mol/L柠檬酸钠组成的溶液中，在pH值为5．4，温度为60℃的条件下，在ITO玻璃上电沉积得到CdS的前驱体。在300℃氮气氛下中热处理1h后，经X射线衍射（XRD）分析表明薄膜是呈六方相的CdS，且几乎沿（002）方向定向生长。扫描电镜（SEM）表明CdS晶粒为亚微米尺寸。研究表明，利用这种方法，可以得到结晶良好的六方相CdS薄膜。     

衬底及其温度对铝诱导非晶硅薄膜晶化的影响

利用磁控溅射镀膜技术,采用不同温度在玻璃、单晶硅衬底上溅射α-Si/Al膜,并在N_2气氛中进行快速光热退火;利用X射线衍射(XRD)仪和拉曼散射光谱仪对薄膜样品进行表征分析。结果表明:单晶硅衬底有利于α-Si/Al膜的晶化;衬底温度从室温到200℃之间逐渐升高,薄膜的晶粒尺寸及晶化率增加;随着温度进一步升高,薄膜的晶粒尺寸及晶化率又降低。单晶硅衬底上200℃时α-Si/Al膜可直接晶化。通过计算,得出衬底参数对薄膜的晶相比、晶粒尺寸、带隙及界面体积分数的调制关系。     

衬底材料对μc-Si:H薄膜结构特性的影响

对在不锈钢和玻璃衬底上沉积的μc-Si：H薄膜进行了拉曼光谱和扫描电子显微(SEM)分析。拉曼分析显示在相同的工艺参数下,玻璃衬底上沉积的μc-Si：H薄膜的晶化率高于不锈钢衬底上沉积的薄膜,这可能是由于衬底与等离子体之间的电势差不同和衬底表面形貌两方面所致。SEM观察表明玻璃衬底上沉积的μc-Si：H薄膜由尺寸介于200～100nm的团簇构成。     

玻璃衬底和硅衬底沉积TZO透明导电薄膜的对比研究

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底和硅片衬底上制备出掺钛氧化锌(ZnO∶Ti)透明导电薄膜。SEM和XRD研究结果表明,两种衬底上的ZnO∶Ti薄膜均为为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。讨论了衬底对掺钛氧化锌透明导电薄膜光学、电学性能的影响。当玻璃衬底薄膜厚度为568nm时,薄膜电阻率达到最小值1.64×10-4Ω.cm,硅衬底上薄膜厚度为641nm时有最小电阻率2.69×10-4Ω.cm。两种衬底所制备薄膜都具有良好的附着性能,玻璃衬底薄膜样品在波长为500~800nm的可见光中平均透过率都超过了91%,硅衬底上薄膜样品的折射率约为2.05,ZnO∶Ti薄膜可以用作薄膜太阳电池的透明电极。     

不同络合剂对化学水浴法制备ZnS薄膜性能的影响

研究了不同络合剂对化学水浴法制备太阳电池用ZnS薄膜性能的影响。研究指出,在相同的浓度下以EDTA为络合剂时,由于其对锌离子的络合能力最强,无法生成ZnS薄膜,而以肼与柠檬酸钠为络合剂时,成功制备成ZnS薄膜。结果还表明,采用柠檬酸钠为络合剂,在搅拌条件下制备出的ZnS薄膜适用于CIGS太阳电池的过渡层。最后实验利用FE—SEM、XRD、紫外—可见光吸收谱,透射谱和反射谱研究了ZnS薄膜的性能。     

喷涂热解CdS薄膜的热处理对薄膜电学性质的影响

据报道,法国PPI利用喷涂热解技术制备的61cm×61cm的Cu_2S/CdS太阳电池已正式投产,最高效率达7.3％(1cm~2)。我们曾用该法制备了某些Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元化合物薄膜。本文报道了用喷涂热解法制备的CdS薄膜性质,讨论了不同工艺条件和喷涂液组成对CdS薄膜结构的影响,以及在不同气氛中热处理对薄膜电学性质的影响,同时还报道了用该薄膜     

衬底温度对AZO/Cu/AZO多层薄膜结构及光电特性的影响

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的AZO/Cu/AZO多层薄膜.研究了衬底温度对薄膜的结构和光电特性影响.X射线衍射谱表明AZO/Cu/AZO多层薄膜是多晶膜,AZO层具有六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向,Cu层具有立方结构.当三层薄膜制备过程中,衬底始终加热,衬底温度为100%℃时,制备的薄膜具有最高的品质因子2.26×10-2Ω-1,其方块电阻为11Ω·□-1,在波长500-800nm范围内平均透过率达到了87%.当制备靠近衬底的AZO层,衬底才加热时,发现衬底温度为250℃时,制备的多层薄膜光电特性最优,其方块电阻为8Ω·□-1,平均透过率为86%.     

ILGAR法制备CdS薄膜新工艺的研究

采用一种薄膜制备的新方法-离子层气相反应法(ILAR)，以CdCl2为前驱体，H2S为硫源制备了CdS薄膜。利用XRD、SEM、AFM、XPS及UV—VIS透射光谱等测试分析方法对薄膜的晶型、表面化学组成、表面形貌、膜厚增长速度及光学性能进行了研究。实验结果表明：ILGAR法制备的CAS薄膜表面较致密、均匀、附着性好；在0．05MCdCl2前驱体溶液浸渍处理，薄膜以-2．8nm／cycle的恒定速率增长，且薄膜晶体沿立方(111)面具有明显的择优取向生长；400℃热处理1h，发生立方→六方晶型转变，最终为六方与立方混相结构，择优方向转为六方(002)面；薄膜经热处理后在可见光处的吸收峰发生红移，其禁带宽度降低，并且会随着膜厚的增加进一步降低。     

化学沉积法中立方相和六方相CdS薄膜的制备及其特性

采用化学沉积法制备了多晶CdS薄膜;利用X射线衍射仪、原子力显微镜、透射光谱以及光电导测试等方法表征了CdS薄膜的晶体结构、光学特性和电学特性。结果表明:通过改变反应液中Cd2 离子浓度(0.002~0.008mol.L-1)和提高沉积温度(80~90℃)来加快沉积速率,CdS薄膜晶相由六方相(H)向立方相(C)转变,且禁带宽度随Cd2 离子浓度增大逐渐变大;当Cd2 离子浓度从0.002mol.L-1增加到0.005mol.L-1时,薄膜呈六方相,浓度为0.006mol.L-1时出现六方与立方两种晶相共存,而浓度为0.008mol.L-1时薄膜转变为立方相。CdS薄膜表面形貌、光学特性、电学特性也随Cd2 离子浓度的增大而有规律的变化。     

衬底对CuInSe2薄膜太阳电池性能的影响

通过I-V曲线的测量,着重研究了衬底对CuInSe2（GIS）薄膜太阳电池性能的影响,结果表明,衬底中钠离子向薄膜的渗透对提高效率具有重要作用,此外必须考虑热膨胀系数的匹配问题,对Mo背接触溅射的最佳工作条件进行了讨论。     

衬底对CuInSe_2薄膜太阳电池性能的影响

通过 I— V曲线的测量 ,着重研究了衬底对 Cu In Se2 (CIS)薄膜太阳电池性能的影响。结果表明 ,衬底中钠离子向薄膜的渗透对提高效率具有重要作用 ,此外必须考虑热膨胀系数的匹配问题。对 Mo背接触溅射的最佳工作条件进行了讨论。     

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%。