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硅基和CIGS基ZnO薄膜生长及CIGS太阳能电池器件的研究

ZnO是一种具有纤锌矿结构的直接宽带隙半导体材料,在室温下激子束缚能高达60 meV,是一种非常理想的半导体材料。早期,由于生长技术的限制,无法获得高质量的ZnO薄膜,因而ZnO在光电子器件上应用曾一度陷入低潮。随着半导体生长技术的进步,获得高质量的ZnO成为可能。由于ZnO薄膜室温光泵浦紫外激射的实现和自形成谐振腔的发现,ZnO再次受到了研究人员的关注,在半导体领域又掀起了ZnO薄膜的研究热潮。除制作发光器件之外,ZnO薄膜还具有良好的透明性、压电性、光电性、气敏性和压敏性,且易于与多种半导体材料实现集成化。正是这些优异的特性,使其具有广泛的用途和许多潜在用途,如表面声波器件、平面光波导,透明电极,紫外光探测器、压电器件、压敏器件、紫外发光器件和气敏传感器等。本文采用我们自行设计的PECVD反应系统,以二乙基锌为锌源,在国际上首次采用在等离子体作用下氢气和二氧化碳混合气为氧源,在单晶Si(111)衬底上制备出高度择优取向的高阻  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

《三峡生态环境监测》2019年02期
三峡生态环境监测

太阳低辐射地区CIGS光伏技术应用分析

随着现代社会的快速发展,人们对能源的需求不断增长,全球能源危机日益突出。传统的化石能源如煤炭、石油和天然气是有限的。随着21世纪的到来,传统能源正处于枯竭的边缘,将爆发能源危机并引发全球环境问题。随着化石能源的减少,其价格不断上涨,严重制约了人们的生产和生活水平。因此,亟待开发可再生能源。在这种情况下,包括太阳能在内的大量新能源技术被广泛接受。太阳能是一种不同于诸如石油和煤炭等传统化石能源的新型清洁能源。研究表明,太阳能的使用一般不会导致“温室效应”[1],且对环境的污染也较少。目前太阳能技术已被用于许多领域,包括抽水、供暖、空调制冷系统、海水淡化、工业加热和热电[2-4],且超过23个国家有官方太阳能研究中心,致力于太阳能技术的研发与应用。作为第3代光伏技术之一,铜铟镓硒太阳能电池CIGS[5]由于具有良好的弱光性[6],且与传统的光伏设备相比材料成本低[7],应用范围广,逐渐成为了未来光伏设备的领军者。CIGS设备在大部分设...  (本文共4页) 阅读全文>>

《Engineering》2017年04期
Engineering

碱金属掺杂对CIGS薄膜及电池器件的影响

1.IntroductionIn 2013,Chiril?et al.[1]of the Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology(Empa)achieved an energy conversion efficiency of 20.4%on a polyimide(PI)-substratebased Cu(In,Ga)Se2(CIGS)solar cell by alkali fluoride(Na F and KF)post-deposition treatment(PDT),which is excellent progress for CIGS-based solar cells.This world-record-setting device,fabricated by the low substrate temperature ...  (本文共16页) 阅读全文>>

《材料导报》2018年11期
材料导报

硒化温度对CIGS/Mo界面微观结构和化学成分的影响

0引言具有黄铜矿结构的铜铟镓硒CuInxGa1-xSe2(CIGS)由于其带隙与太阳光谱匹配、吸收效率高、性能稳定而被用作薄膜太阳能电池中的吸收层,CIGS薄膜也因此成为光伏材料的研究热点之一[1-2]。CIGS薄膜的制备方法多样[3-6],如三步共蒸发法[4]、磁控溅射法[5]、化学沉积法[6]等。目前,Rui等[3]采用溅射硒化法制备的CIGS薄膜太阳能电池的实验室效率已超过22%。除了优化制备方法,学者们在CIGS薄膜的微观特性对电池效率的影响方面做了许多研究[7]。载流子在界面处的复合是影响薄膜太阳能电池效率的重要原因之一。许多研究发现MoSe2会在CIGS/Mo界面处形成并可能影响电池性能[8-10]。一方面,CIGS/Mo界面处出现一定厚度的MoSe2会减小金属与半导体的肖特基势垒宽度,有利于形成欧姆接触,从而提高电池光伏转换效率[8];另一方面,过厚的MoSe2层会降低电子隧穿概率,限制Mo背电极收集电流的能力[9...  (本文共5页) 阅读全文>>

《广东化工》2018年17期
广东化工

CIGS薄膜制备工艺研究进展

能源和环境是人类社会必须面临的两大主要问题。自20世纪80年代中期以来,环境污染继能源短缺之后成为国际社会普遍关注的另一焦点,人类又都把目光集中到解决这两个问题的交叉点一太阳能光伏发电上,利用太阳能光伏发电是同时解决能源与环境两个问题的最佳选择,是从根本上实现能源持续化发展的最佳技术途径之一[1]。利用太阳能电池是同时解决上述能源与环境两个问题的最佳选择。在太阳能光电池电转换材料中占有重要位置的是硅材料和化合物半导体,高成本是目前硅晶体和化合物半导体太阳能电池发展和应用的主要障碍。解决太阳能电池成本的问题,一方面要降低材料以及制作成本,另一方面必须努力提高光电转换效率[2]。本文简单介绍了CIGS的结构特征,综述了CIGS吸收层的制备工艺,并展望了CIGS吸收层的制备工艺发展方向。1 CIGS结构特征CIGS薄膜太阳能电池具有优良的特性,而且其性能和品质还在不断的提高。CulnSe2是一种一三六族三元素化合物,可以从二六族三元素...  (本文共3页) 阅读全文>>

《Journal of Semiconductors》2017年08期
Journal of Semiconductors

Theoretical simulation of performances in CIGS thin-film solar cells with cadmiumfree buffer layer

1*Introduction are extremely urgent in today's research.As we know,the ZnSis an important III-VI semiconductor material with a directIt is well known that the thin films of CuInSe2-based com- band gap of about 3.7 eV at room temperature[7'81.They canpounds are remarkable semiconductor materials with inher- effectively reduce the blu-ray absorption,increasing the rangeently passive grain boundaries,wide compositional ...  (本文共6页) 阅读全文>>