編號：CYYJ03593
篇名：反應濺射沉積Zn(O,S)薄膜的全成分調控和光學性能修飾
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
關鍵詞： 氧硫化鋅 銅銦鎵硒 磁控濺射 光學帶隙
機構： 北京低碳清潔能源研究院 北京市納米結構薄膜太陽能電池工程技術研究中心 龍源電力集團股份有限公司
摘要： 在傳統(tǒng)的CIGS薄膜太陽能電池中,CdS薄膜通常起到緩沖層的作用,但Cd有毒且不環(huán)保。無鎘緩沖層的研究對于提高CIGS電池的環(huán)保性具有重要的現實意義。本工作采用射頻反應磁控濺射制備Zn(O,S)薄膜,并研究了薄膜的成分、表面形貌、光學帶隙與濺射氣氛中氧含量之間的關系。將Ar/O2流量從0.5 sccm增加到8 sccm時,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結合能從O-Ⅲ(~532 eV)逐漸向O-Ⅰ(~530 eV)移動,薄膜中的S含量逐漸降低的同時出現了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。光學帶隙具有彎曲特性且在3.07~3.52 eV可調,在S/(O+S)比為56%時獲得了3.07 eV的最小光學帶隙值。以濺射法Zn(O,S)作為緩沖層制備的CIGS太陽能電池的轉換效率為10.19%,且對光浴處理不敏感。濺射制備的Zn(O,S)薄膜促進了CIGS太陽能電池的工業(yè)化應用。
