利用一步法電沉積制備CIGS薄膜的工藝研究.pdf

1、Cu(In,Ga)Se2(CIGS)是一種直接帶隙材料，光吸收系數(shù)高達(dá)105數(shù)量級，是目前己知的光吸收性最好的半導(dǎo)體薄膜材料。利用一步法電沉積制備CIGS薄膜，設(shè)備投資少，可連續(xù)、大面積的沉積，適合工業(yè)化生產(chǎn)，成為了光伏界研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。
　　 本論文主要針對一步法電沉積中所需要的絡(luò)合劑進(jìn)行了研究，為了制備出合格的CIGS薄膜，必須要用到絡(luò)合劑，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常采用的是鄰苯和氨基磺酸作為溶液緩沖劑，這種體系可以有效制備出CIGS光伏

2、器件，但是這種體系制備的CIGS薄膜結(jié)晶性能不好，還需要經(jīng)過后期的PVD處理才能制備光伏器件，這增加了電沉積的成本，為了解決這些問題，本論文選用了其它的絡(luò)合劑，分析絡(luò)合劑濃度以及沉積電位對薄膜的影響，與鄰苯和氨基磺酸體系作對比并分析了其反應(yīng)機(jī)理。本文還分別研究了PVD處理過程中硒蒸發(fā)溫度和襯底溫度對薄膜的影響，通過實(shí)驗(yàn)選擇其最佳的工藝參數(shù)。
　　 本論文選用了檸檬酸和檸檬酸鈉作為絡(luò)合劑，實(shí)驗(yàn)中采用三電極體系，在由CuCl2，In

3、Cl3，GaCl3，H2SeO3組成的酸性水溶液中，對Mo/玻璃襯底上進(jìn)行一步法電沉積，分別分析了絡(luò)合劑濃度和不同的沉積電位對沉積薄膜的影響，通過XRF測試，發(fā)現(xiàn)沉積出來的CIGS薄膜不含有Ga，為了分析其原因，分別對絡(luò)合劑對溶液的一元、二元、三元、四元體系的影響進(jìn)行了研究，最終認(rèn)定可能的是原因是絡(luò)合劑抑制了Ga3+的還原反應(yīng)。
　　 本論文通過實(shí)驗(yàn)確定以檸檬酸鈉和檸檬酸為絡(luò)合劑制備的CIGS薄膜成份不理想，無法制備光伏器件，最