新型化合物黄铜矿(CIGSS)光伏特性及其在薄膜太阳电池中的应用
新型化合物黄铜矿(CIGSS)光伏特性及其在薄膜太阳电池中的应用【摘要】:能源危机与环境污染是现代社会所面临的主要问题,太阳能具有清洁、取之不尽、用之不竭等优点,无疑是一种理想能源
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.42
【目录】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 目录9-13
- 第一章 绪论13-31
- 1.1 太阳电池的研究背景13-14
- 1.2 太阳电池的原理14-18
- 1.3 太阳电池的分类18-22
- 1.3.1 硅基太阳电池18-19
- 1.3.2 有机太阳电池19-20
- 1.3.3 多元化合物太阳电池20-22
- 1.4 I-III-VI_2族黄铜矿化合物薄膜太阳电池发展历史与研究现状22-26
- 1.5 本论文的主要内容与创新点26-29
- 1.5.1 本文的主要内容27-28
- 1.5.2 本文的主要创新点28-29
- 参考文献29-31
- 第二章 I-III-VI_2族黄铜矿化合物薄膜太阳电池31-55
- 2.1 I-III-VI_2族黄铜矿化合物半导体材料的性质31-34
- 2.2 I-III-VI_2族黄铜矿化合物的缺陷34-36
- 2.3 薄膜太阳电池的结构36-38
- 2.3.1 Cu(In,Ga)Se_2薄膜太阳电池的基本结构36-37
- 2.3.2 产业化 CIGS 薄膜太阳电池的结构37-38
- 2.4 薄膜太阳电池吸收层制备技术38-44
- 2.4.1 真空蒸发法39-40
- 2.4.2 金属预制层后硒化/硫化技术40-42
- 2.4.3 电化学沉积42
- 2.4.4 印刷法42-44
- 2.5 化合物薄膜的性能表征手段44-50
- 2.5.1 X 射线衍射分析44-45
- 2.5.2 X 射线荧光分析45-46
- 2.5.3 扫描电子显微镜46-47
- 2.5.4 光致发光光谱47-50
- 2.6 本章小结50-51
- 参考文献51-55
- 第三章 真空三段共蒸发法制备吸收层 Cu(In,Ga)Se_2薄膜55-73
- 3.1 引言55-56
- 3.2 衬底材料的选择与 Mo 背电极的制备56-61
- 3.2.1 衬底材料的选择与清洗56-58
- 3.2.2 背电极 Mo 薄膜的沉积58-61
- 3.3 真空三段共蒸发法制备 CIGS 薄膜61-65
- 3.3.1 真空室的结构改造61-63
- 3.3.2 真空三段共蒸发法制备 CIGS 薄膜的工艺路线63-65
- 3.4 CIGS 薄膜的性能表征65-69
- 3.4.1 CIGS 薄膜的形态结构65-66
- 3.4.2 CIGS 薄膜的晶体结构66
- 3.4.3 CIGS 薄膜的缺陷66-69
- 3.5 本章小结69-70
- 参考文献70-73
- 第四章 真空蒸发沉积 Cu-In 预制层后硫化法制备吸收层 CuInS_2薄膜73-113
- 4.1 引言73-74
- 4.2 真空蒸发沉积 Cu-In 金属预制层74-76
- 4.3 预制层的硫化工艺76-78
- 4.4 CuInS_2薄膜的性能表征78-83
- 4.4.1 硫化温度对 CuInS_2薄膜性能的影响78-80
- 4.4.2 硫化时间对 CuInS_2薄膜性能的影响80-83
- 4.5 CuInS_2薄膜本征缺陷的分析83-108
- 4.5.1 光致发光的激发光特性84-89
- 4.5.2 光致发光的温度特性89-95
- 4.5.3 CuInS_2缺陷能级的识别95-108
- 4.6 本章小结108-109
- 参考文献109-113
- 第五章 真空蒸发后硫化法制备吸收层 Cu(In,Ga)Se_2/Cu(In,Ga)(Se,S)_2薄膜113-121
- 5.1 引言113-114
- 5.2 实验过程114-115
- 5.3 Cu(In,Ga)Se_2/Cu(In,Ga)(Se,S)_2薄膜的性能表征115-119
- 5.3.1 薄膜的形态结构115-117
- 5.3.2 薄膜的晶体结构117-118
- 5.3.3 薄膜的缺陷118-119
- 5.4 本章小结119-120
- 参考文献120-121
- 第六章 I-III-VI_2族薄膜太阳电池的制作与性能测试、分析121-131
- 6.1 引言121-122
- 6.2 化学水浴法制备缓冲层 CdS 薄膜122-123
- 6.3 磁控溅射法制备窗口层 i-ZnO、ZnO:Al 薄膜123-125
- 6.4 印刷法制备银电极125
- 6.5 电池性能测试125-128
- 6.6 本章小结128-129
- 参考文献129-131
- 第七章 总结与展望131-135
- 7.1 本论文主要工作与创新点131-132
- 7.2 今后工作的展望132-135
- 致谢135-137
- 攻读博士学位期间发表的论文137-138
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