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太阳电池用Cu2ZnSnS4薄膜的反应溅射原位生长及表征

张坤 刘芳洋 赖延清 李轶 颜畅 张治安 李劼 刘业翔

太阳电池用Cu2ZnSnS4薄膜的反应溅射原位生长及表征

张坤, 刘芳洋, 赖延清, 李轶, 颜畅, 张治安, 李劼, 刘业翔
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  • 通过直流反应磁控溅射技术,原位生长制备了太阳电池用Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜.采用X射线能量色散谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和霍尔效应测试系统对薄膜进行了表征.结果表明,原位生长的CZTS薄膜具有均质、致密和平整的形貌,且由贯穿整个薄膜厚度的柱状颗粒组成.不同基底温度下生长所得薄膜的Cu/(Zn+Sn) 值均约为1,而Zn/Sn值均大于1且随着基底温度升高而减小.所得薄膜在(112)方向上择优取向明显,且结构特征受基底温度和Cu/(Zn+Sn)的共同影响.所得薄膜均具有高达104cm-1的光吸收系数,其带隙宽度随着生长温度的增加而降低,并且在500℃时为(1.51±0.01)eV.薄膜的导电类型均为p型,且具有与器件级Cu(In,Ga)Se2(CIGS)相当的载流子浓度.
    • 基金项目: 湖南省自然科学基金重点项目(批准号: 09JJ3110)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-04-22
  • 修回日期:  2010-05-05
  • 刊出日期:  2011-01-05

太阳电池用Cu2ZnSnS4薄膜的反应溅射原位生长及表征

  • 1. 中南大学冶金科学与工程学院,长沙 410083
    基金项目: 

    湖南省自然科学基金重点项目(批准号: 09JJ3110)资助的课题.

摘要: 通过直流反应磁控溅射技术,原位生长制备了太阳电池用Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜.采用X射线能量色散谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计和霍尔效应测试系统对薄膜进行了表征.结果表明,原位生长的CZTS薄膜具有均质、致密和平整的形貌,且由贯穿整个薄膜厚度的柱状颗粒组成.不同基底温度下生长所得薄膜的Cu/(Zn+Sn) 值均约为1,而Zn/Sn值均大于1且随着基底温度升高而减小.所得薄膜在(112)方向上择优取向明显,且结构特征受基底温度和Cu/(Zn+Sn)的共同影响.所得薄膜均具有高达104cm-1的光吸收系数,其带隙宽度随着生长温度的增加而降低,并且在500℃时为(1.51±0.01)eV.薄膜的导电类型均为p型,且具有与器件级Cu(In,Ga)Se2(CIGS)相当的载流子浓度.

English Abstract

参考文献 (46)

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