1、利用太陽(yáng)能電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能是解決能源枯竭和地球環(huán)境污染等問(wèn)題的一個(gè)最好、最直接、最有效的方法之一。由CuIn<,x>Ga<,1-x>Se<,2>(CIGS)作為吸收層的太陽(yáng)能電池具有轉(zhuǎn)換效率高、性能穩(wěn)定、可薄膜化、低成本的優(yōu)點(diǎn)而成為第三代太陽(yáng)能電池中最有希望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池。要實(shí)現(xiàn)CIGS太陽(yáng)能電池的商業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵是如何低成本制備大面積、高質(zhì)量的太陽(yáng)能電池關(guān)鍵組成部分CIGS吸收層。電沉積方法制備的CIS和CIGS薄

2、膜可實(shí)現(xiàn)大面積制備，價(jià)格低，制備效率高，制備系統(tǒng)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，因而得到了廣泛研究，具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景。 本文以氯化銅，三氯化銦，三氯化鎵(或硝酸鎵)、亞硒酸的水溶液和有機(jī)溶液為電沉積液，在Mo或不銹鋼薄片上采用二電極恒電壓電沉積方法制備太陽(yáng)能電池薄膜材料CIS(CulnSe<,2>)和CIGS薄膜。在水溶液中制備較為簡(jiǎn)單的三元CIS薄膜，為制備更為復(fù)雜的四元CIGS進(jìn)行探索。研究了沉積電壓，離子的濃度配比和絡(luò)合劑檸檬酸

3、鈉的添加量對(duì)薄膜制備的影響，并根據(jù)其影響規(guī)律，調(diào)整沉積參數(shù)制備出符合要求的CIS薄膜。根據(jù)在水溶液中制備CIS薄膜的研究基礎(chǔ)，對(duì)在水溶液中制備CIGS薄膜進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)沉積參數(shù)對(duì)制備CIGS的影響與制備CIS時(shí)具有相同的規(guī)律。為簡(jiǎn)化制備工藝，對(duì)在有機(jī)溶劑(二甲基亞砜或乙醇)中制備CIGS薄膜進(jìn)行了研究。在乙醇中制備時(shí)，電沉積液中In<'3+>的濃度不宜太高，否則易產(chǎn)生雜相In<,2>O<,3>；而Ca<'3+>濃度的提高有利于薄膜形成

4、黃銅礦結(jié)構(gòu)；而Se<'4+>濃度的增加對(duì)CIGS晶體生長(zhǎng)的沒(méi)用促進(jìn)作用，而且會(huì)阻礙對(duì)In<'3+>和Ga<'3+>的沉積；沉積液中離子濃度提高那么相應(yīng)的在薄膜中的含量也增加。通過(guò)X射線衍射儀(xRD)、掃描電鏡(SEM)、掃描電鏡自帶能譜儀((EDAX)對(duì)制備的薄膜的各種性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明利用電沉積方法成功地在水溶液中制備出了接近化學(xué)計(jì)量比的黃銅礦晶體結(jié)構(gòu)的CIS薄膜。黃銅礦結(jié)構(gòu)的CIGS薄膜也成功在水溶液中和乙醇中制備出來(lái)，在乙醇