反應(yīng)濺射沉積Zn(O,S)薄膜的全成分調(diào)控和光學(xué)性能修飾

編號(hào)：CYYJ03593

篇名：反應(yīng)濺射沉積Zn(O,S)薄膜的全成分調(diào)控和光學(xué)性能修飾

作者：黃星燁 韓鈺 趙笑昆 陳靜允 范子超 孫祺 林舒平 鐘大龍 溫思同 李博研

關(guān)鍵詞： 氧硫化鋅 銅銦鎵硒 磁控濺射 光學(xué)帶隙

機(jī)構(gòu)： 北京低碳清潔能源研究院 北京市納米結(jié)構(gòu)薄膜太陽(yáng)能電池工程技術(shù)研究中心 龍?jiān)措娏�集團(tuán)股份有限公司

摘要： 在傳統(tǒng)的CIGS薄膜太陽(yáng)能電池中,CdS薄膜通常起到緩沖層的作用,但Cd有毒且不環(huán)保。無(wú)鎘緩沖層的研究對(duì)于提高CIGS電池的環(huán)保性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本工作采用射頻反應(yīng)磁控濺射制備Zn(O,S)薄膜,并研究了薄膜的成分、表面形貌、光學(xué)帶隙與濺射氣氛中氧含量之間的關(guān)系。將Ar/O2流量從0.5 sccm增加到8 sccm時(shí),薄膜中的S含量從82%降低到13%。隨著濺射氣氛中O含量的增加,Zn(O,S)薄膜的O1s結(jié)合能從O-Ⅲ(~532 eV)逐漸向O-Ⅰ(~530 eV)移動(dòng),薄膜中的S含量逐漸降低的同時(shí)出現(xiàn)了S6+和S4+。表面形貌表征表明Zn(O,S)可以在CIGS吸收層表面形成致密覆蓋。光學(xué)帶隙具有彎曲特性且在3.07~3.52 eV可調(diào),在S/(O+S)比為56%時(shí)獲得了3.07 eV的最小光學(xué)帶隙值。以濺射法Zn(O,S)作為緩沖層制備的CIGS太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率為10.19%,且對(duì)光浴處理不敏感。濺射制備的Zn(O,S)薄膜促進(jìn)了CIGS太陽(yáng)能電池的工業(yè)化應(yīng)用。