CdS薄膜及其太阳能电池的制备和性质研究

【摘要】： 新能源的开发和利用是现代社会人们普遍关注的问题,太阳能作为一种清洁的新能源而倍受青睐。开发低成本的太阳电池是当前太阳能利用领域努力的方向。在众多太阳能电池中,CdS/CdTe薄膜太阳能电池是所有太阳能电池中最有可能广泛应用的电池之一。这种电池通常的主要结构是ITO玻璃基片/CdS/CdTe/电极,因此薄膜的质量和掺杂浓度以及电极的好坏,对电池的转换效率和寿命起着至关重要的作用。 本文用氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的溶液体系采用CBD方法合成CdS薄膜。在制备CdS薄膜的过程中,为了减少CBD法中形成的胶体颗粒,对CBD法工艺上进行了改进,采用化学反应中的滴定法制备了CdS薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和吸收光谱对CdS薄膜、退火处理的CdS薄膜和涂敷CdCl2退火处理的CdS薄膜的晶体结构和光学特性进行了研究,结果表明涂敷CdCl2退火处理的CdS薄膜晶体结构和光学性质有显著的改善。另外在制备CdS/CdTe薄膜太阳电池过程中,还研究了Cu/Mo背电极对电池光电特性的影响。研究发现10nm厚的Cu电极和90nm厚的Mo电极在1800C氮气气氛下退火处理50分钟电池转换效率比较高。 【关键词】：CdS薄膜 CdS/CdTe太阳能电池 化学沉积 CdCl2处理 Cu/Mo背电极
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：O484
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 引言9-13
• 1.1 CdS/CdTe 太阳能电池的研究背景和意义9-10
• 1.2 CdS/CdTe 太阳能电池的国内外研究现状10-12
• 1.3 本论文的主要工作12-13
• 2 CdS 薄膜的化学沉积法制备13-17
• 2.1 引言13
• 2.2 化学沉积法制备的理论基础13-14
• 2.3 CdS 薄膜的化学沉积法制备14-17
• 2.3.1 药品浓度的选择14-15
• 2.3.2 基片的清洗及预处理15
• 2.3.3 CdS 薄膜的化学沉积法制备过程15-17
• 3 CdS 薄膜的光学性质和结构的研究17-23
• 3.1 CdS 薄膜的光学特性17-19
• 3.1.1 不同浓度药品对CdS 薄膜吸收的影响17
• 3.1.2 同种浓度药品不同退火处理对CdS 薄膜吸收的影响17-19
• 3.2 CdS 薄膜结构特性19-22
• 3.2.1 CdS 薄膜的XRD 谱分析19-21
• 3.2.2 CdS 薄膜的SEM 谱分析21-22
• 3.3 小结22-23
• 4 CdS/CdTe 太阳能电池的制备23-29
• 4.1 CdS/CdTe 电池结构23-24
• 4.2 玻璃衬底24
• 4.3 透明导电电极（TCO）24-25
• 4.4 化学沉积(CBD)法制备CdS 薄膜25
• 4.5 近空间升华法(CSS)制备CdTe 薄膜25-27
• 4.6 CdCl_2 活化处理27-28
• 4.7 背电极的制备28-29
• 5 CdS/CdTe 太阳能电池性能测试29-34
• 5.1 描述太阳能电池性能的主要参数29
• 5.2 电流－电压特性的测量29-31
• 5.3 性能比较31-33
• 5.4 小结33-34
• 6 结论34-35
• 参考文献35-38
• 作者简历38-40
• 学位论文数据集40

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