纳米颗粒前驱体非真空法制备CIS薄膜及光伏器件研究
纳米颗粒前驱体非真空法制备CIS薄膜及光伏器件研究【摘要】:CuInSe2(简称CIS)及其衍生物的光学带隙与太阳光谱较为匹配,具有较大的吸收系数、较低的成本、较高的理论转换效率、
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4;TB383.2
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-8
- 致谢8-15
- 第一章 绪论15-28
- 1.1 太阳能电池的研究背景及发展现状15-16
- 1.1.1 太阳能电池的研究背景15
- 1.1.2 国内外太阳能电池的发展状况15-16
- 1.2 太阳能电池的分类16-17
- 1.2.1 硅系薄膜太阳能电池17
- 1.2.2 多元化合物薄膜太阳能电池17
- 1.3 CIS 系列薄膜太阳能电池简介17-26
- 1.3.1 CIS 系列薄膜太阳能电池发展概述17-20
- 1.3.2 CI(G)S 电池的结构及吸收层的性质20-22
- 1.3.3 CIS 薄膜的制备方法及存在的问题22-26
- 1.4 本论文的主要研究内容及研究意义26-28
- 第二章 CIS 薄膜电池的工作原理及薄膜的表征方法简介28-36
- 2.1 太阳能电池的工作原理28-29
- 2.1.1 半导体的内光电效应28
- 2.1.2 太阳能电池的能量转换过程28-29
- 2.2 太阳能电池中相关的理论计算29-31
- 2.2.1 空间电荷区29-30
- 2.2.2 短路电流和开路电压30-31
- 2.2.3 填充因子和转换效率31
- 2.2.4 太阳光谱31
- 2.3 CIS 薄膜电池异质结物理特性31-33
- 2.3.1 CIS 薄膜电池的异质结机理31-32
- 2.3.2 CIS 薄膜电池的异质结能带结构32-33
- 2.3.3 CIS 薄膜太阳能电池材料的基本要求33
- 2.4 前驱体颗粒及 CIS 薄膜材料的表征33-36
- 2.4.1 X 射线衍射仪(XRD)33-34
- 2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)34-35
- 2.4.3 透射电子显微镜(TEM)35-36
- 第三章 铜铟纳米颗粒及铜铟硒 CIS 薄膜的制备36-60
- 3.1 引言36
- 3.1.1 溶剂热法简介36
- 3.1.2 热注入法简介36
- 3.2 溶剂热法制备铜铟粉体工艺方法的探索36-40
- 3.2.1 实验的设计36-37
- 3.2.2 溶剂热法制备硫化铜、硫化铟纳米粉体37
- 3.2.3 实验的过程及结果分析37-40
- 3.3 热注入法制备铜铟粉体工艺方法的探索40-59
- 3.3.1 实验的设计40-42
- 3.3.2 热注入法制备铜铟 Cu-In 合金粉体的实验过程42-43
- 3.3.3 实验结果及分析43-49
- 3.3.4 前驱体薄膜的制备49-50
- 3.3.5 前驱体薄膜的硒化工艺探索50-59
- 3.4 本章小结59-60
- 第四章 CIS 薄膜太阳能电池器件的制备及性能测试60-64
- 4.1 引言60
- 4.2 CIS 薄膜太阳能电池制备的流程图60-64
- 4.2.1 钠钙玻璃的清洗、干燥60-61
- 4.2.2 背电极 Mo 层的制备61-62
- 4.2.3 化学浴沉积缓冲层 CdS 薄膜62-63
- 4.2.4 磁控溅射法制备窗口层薄膜63
- 4.2.5 蒸发法制备顶电极63
- 4.2.6 电池效率的测量63-64
- 第五章 总结64-66
- 5.1 已取得的实验结果64-65
- 5.2 展望65-66
- 参考文献66-72
- 攻读硕士学位期间发表的论文72-74
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