化学水浴沉积法制备硫化镉薄膜的微结构和性能.pdf

第 ５０ 卷 第 ２ 期 人 工 晶 体 学 报 Ｖｏｌ．５０ Ｎｏ．２
２０２１ 年 ２ 月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＣＲＹＳＴＡＬＳ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０２１
化学水浴沉积法制备硫化镉薄膜的微结构和性能
张晓勇１，２ ，张琰春２ ，张晓玉２ ，张 森１
（１．郑州大学物理工程学院，材料物理教育部重点实验室，郑州 ４５００５２；２．浙江知远工程管理有限公司，杭州 ３１ １ １００）
摘要：采用化学水浴沉积法在不同氨水用量下制备了 Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２ 太阳能电池的缓冲层 ＣｄＳ 薄膜，根据化学平衡动
力学计算出混合溶液中反应粒子的初始浓度、ｐＨ 值和离子积，利用台阶仪、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、Ｘ 射线衍射仪
（ＸＲＤ）、量子效率测试仪（ＥＱＥ）和 ＩＶ 测试仪对制备样品的薄膜厚度、表面形貌、晶体结构、量子效率和光电转换效率
进行了表征和分析。结果表明：提高氨水用量可以抑制同质反应，促进异质反应，使 ＣｄＳ 薄膜晶体结构从立方相向六
方相转变，晶粒形状从柳絮状向颗粒状转变，晶粒尺寸逐渐增大，粒径分布更加均匀，薄膜表面更加平整，制备电池的
ＥＱＥ、Ｖｏｃ 、Ｊｓｃ 、ＦＦ、Ｒｓ 等电学参数得到优化，光电转换效率从 ７．６４％提高到 １３．６０％。
关键词：硫化镉薄膜；化学水浴沉积；平衡动力学；结晶类型；铜铟镓硒
中图分类号：Ｏ６１４．２４ ＋２；ＴＭ９１４．４ ＋２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００-９８５Ｘ（２０２１）０２-０３１０-０８
Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｃａｄｍｉｕｍ Ｓｕｌｆｉｄｅ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ
Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂａｔｈ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏｙｏｎｇ１，２ ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎｃｈｕｎ２ ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏｙｕ２ ，ＺＨＡＮＧ Ｓｅｎ