【摘 要】
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Cu(InGa)Se2(CIGS)薄膜太阳能电池具有转换效率高、廉价、稳定等特点。三步共蒸发法是目前应用最广泛也是最受研究人员青睐的工艺，该方法制备的CIGS薄膜太阳能电池的效率已高
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Cu(InGa)Se2(CIGS)薄膜太阳能电池具有转换效率高、廉价、稳定等特点。三步共蒸发法是目前应用最广泛也是最受研究人员青睐的工艺，该方法制备的CIGS薄膜太阳能电池的效率已高达19.99％。但是，三步共蒸发法制备工艺难以产业化生产，这是CIGS薄膜太阳能电池研究面临的主要问题之一。而溅射硒化法，工艺流程容易控制，适合产业化生产。 本文以高纯的铜粉、铟粉、镓粉为源材料制备了铜铟镓合金靶材，采用先溅射后硒化的方法制备了CIGS太阳能电池薄膜。用SEM、XRD、紫外-可见光分光计等设备对薄膜的表面形貌、结构、光学性能和电学性能进行检测。 研究了溅射功率、溅射时间以及氩气分压对CIG预制膜性能的影响，从而获得制备CIG预制膜的最佳溅射工艺。研究了衬底温度、硒化时间以及硒蒸气分压对CIGS薄膜表面形貌、结构、光学性能和电学性能的影响，从而获得制备CIGS薄膜的最佳硒化工艺。 研究结果表明:沉积速度与溅射功率的大小成正比，氩气分压会影响镀层的结构，镀层厚度与溅射时间成正比。溅射过程中，当溅射功率为150W，溅射氩气分压为0.15Pa，溅射时间为15min时，获得了均匀致密且厚度适当(645.83nm)CIG预制膜;硒化衬底温度为400℃，硒化时间为60min，硒蒸气分压为1.0×10-3 Pa时，制备的薄膜结晶度高，无明显缺陷空洞，表面致密均匀，并且获得了具有单一黄铜矿结构的CIGS相，薄膜在(112)面有择优取向;在不同的衬底温度、硒化时间、硒蒸气分压下制备的薄膜对可见光吸收指数均超过2.5;薄膜电阻随硒化衬底温度升高而降低，硒化时间60min，硒蒸气分压在1.0×10-2Pa～1.0×10-3Pa时获得了单位面积电阻约为2000Ω/cm2的CIGS薄膜。
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