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。     

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）曳（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Cu11In9、CuIn和In相组成,CIG双层预制膜由Cu11In9、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薄膜蛮得致密。     

硒化温度对CuInSe2薄膜性能的影响

采用中频交流磁控溅射方法沉积Cu-In薄膜,并采用固态源硒化方法制备CuInSe2(CIS)薄膜,考察了硒化温度对CIS薄膜性能的影响.采用SEM和EDS观察和分析了它们的表面形貌和成分,采用XRD表征了薄膜的组织结构,采用霍尔测试仪测量了薄膜的载流子浓度和霍尔迁移率.结果表明,Cu-In薄膜由In和Cu11In9两相组成,在不同的硒化温度下制备的CIS薄膜,均具有单一的黄铜矿CuInSe2相结构.随着硒化温度的升高,CIS薄膜的晶粒直径增大,当硒化温度达到550℃时,晶粒直径已接近于2 μm.硒化温度继续升高,晶粒之间出现孔洞和缝隙等缺陷.530℃的硒化温度下制得的弱p型CIS薄膜,最符合CuInSe2的化学计量比,最适于制备太阳能电池吸收层.     

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.     

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.     

硒蒸气硒化法制备CIGS薄膜的影响因子（I）氩气流量对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Ar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Ar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份,采用XRD表征了薄膜的组织结构。结果表明,在不同血流量下制备的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。随着Ar流量的增大,CIGS薄膜晶粒直径增大。当舡流量为0．20m^3／h时,薄膜的孔隙最少。当Ar流量达到0．40m^3/h时,薄膜晶粒出现明显的柱状生长。当心流量为0．10、0．20和0．30m^3/h时,所制得的CIGS薄膜的Cu、In、Ga原子含量比,处于弱P型的理想范围。     

硒蒸气硒化法制备CIGS薄膜的影响因子(Ⅰ)氩气流量对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CulEnGa(cIc)预制膜.以Ar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Ar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份,采用XRD表征了薄膜的组织结构.结果表明,在不同Ar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.随着Ar流量的增大,CIGS薄膜晶粒直径增大.当Ar流量为0.20m3/h时,薄膜的孔隙最少.当Ar流量达到0.40m3/h时,薄膜晶粒出现明显的柱状生长.当Ar流量为0.10、0.20和0.30 m3/h时,所制得的CIGS薄膜的Cu、In、Ga原子含量比,处于弱p型的理想范围.     

硒源温度对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，采用固态硒化法制备获得了Cu（In1-xGax）Se2（CIGS）吸收层薄膜，考察了硒源温度对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，在不同的硒源温度下制备的CIGS薄膜，均为黄铜矿相结构，薄膜具有（112）面的择优取向。当硒源温度为575℃、580℃和585℃时，CIGS薄膜表面结构疏松，多孔隙；当硒源温度为590℃、595℃和600℃时，CIGS薄膜结构致密，表面平整。当硒源温度为600℃时，Cu、In和Ga原子含量处于制备弱P型CIGS吸收层薄膜的理想范围。     

载气对CIGS薄膜结构和表面形貌的影响

采用中频交流磁控溅射方法,在Mo层上沉积了CuInGa（CIG）预制膜。分别以N2和Ar为载气,采用硒蒸汽硒化法制备了Cu（In1-xGax）Se2（CIGS）吸收层薄膜,考察了N2和Al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,采用心和N2为载气时,在各个流量下所制备的CIGS薄膜均为黄铜矿相结构,薄膜具有（112）面的择优取向。采用心为载气时,当时流量为0．10m^3／h时,所获得的CIGS薄膜的孔隙最少,随着Ar流量的增大,薄膜孔隙增多,变得疏松。采用N2为载气时,当N2流量为0．10m^3／h、0．20m^3／h、0．30m^3／h时,所获得的CIGS薄膜孔隙较多,当N2增大到0．40m^3／h时,薄膜变得致密,所获得的CIGS的Cu、In、Ga原子含量,处于制备弱P型CIGS薄膜的理想范围。