柔性CdTe薄膜太阳能电池中CdS的制备与表征

【摘要】柔性碲化镉薄膜太阳能电池是一种IIB-VIA族化合物半导体薄膜太阳能电池,理论效率高达28-29%,其中硫化镉薄膜作为电池的窗口材料,具有很高的透过率、良好的光电导以及合适的费米能级,非常具有研究的潜力。本课题主要进行了柔性聚酰亚胺衬底上生长窗口材料CdS薄膜的研究工作。首先,采用了磁控溅射法制备CdS薄膜,研究了不同溅射压强、衬底温度、溅射功率以及退火温度和时间对CdS薄膜形貌、晶体结构以及光学性能的影响；其次,用化学水浴法制备CdS薄膜,研究了不同生长条件对CdS薄膜的影响；最后,将磁控溅射法得出的实验参数运用到了电池组件的制备并进行了性能测试,结果如下：1、通过对磁控溅射法制备的CdS薄膜测试分析后得到,当溅射气压为1.0Pa、衬底温度为300℃、溅射功率为35W时,原位溅射的CdS薄膜特性相对最好,薄膜表面形貌均匀、致密,晶粒发育完全,晶体的相结构单一,在550nm-850nm范围内平均透过率达到73%,进而,对所制备的CdS薄膜进行10min、380℃退火,晶粒发生再结晶现象,膜面更加平整,同时平均透过率有所提高,此时,CdS薄膜各项性能处于最佳状态。2、通过对化学水浴法制备的CdS薄膜测试分析后得到,当CdSO4浓度为0.015mol/L、SC(NH2)2的浓度为0.75mol/L,氨水的浓度为1.8mol/L,水浴温度为85℃,水浴时间为10min,退火时间及退火温度分别为10min和380℃时,所制备CdS薄膜各项特性相对最佳,膜面均匀且无宏观缺陷,在550nm-850nm范围内平均透过率为50%左右。3、通过对比发现,磁控溅射法制备的CdS薄膜各项特性均优于化学水浴法所制备的CdS薄膜,因此,结合磁控溅射法制备CdS薄膜的最佳实验参数,进一步完成了电池组件的制备,最终得到了开路电压为0.7548V、短路电流为0.0012A、填充因子为55.3%,效率为6.5%的柔性CdTe薄膜太阳能电池。
【作者】丛家铭；
【导师】潘永强；
【作者基本信息】西安工业大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】CdTe薄膜太阳能电池；聚酰亚胺；CdS薄膜；磁控溅射法；化学水浴法；

【参考文献】
[1]张焕增.基于车地通信的可靠性检测装置关键技术的研究[D].上海工程技术大学,车辆工程,2011,硕士.
[2]王国鹏.暴力生态与互动情境[D].复旦大学,政治学理论,2012,硕士.
[3]马彩云.绿茶多酚对癫痫大鼠海马XIAP和Caspase-3表达的影响[D].河北医科大学,神经病学,2013,硕士.
[4]钱乐.车载双凸极无刷直流发电机基本特性研究[D].南京航空航天大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[5]王一娴.快速检测农产品中大肠杆菌O157：H7的生物传感方法与仪器研究[D].浙江大学,2013.
[6]秦颂兵.大鼠全脑照射后大脑早期～1HMRS和病理对照研究[D].苏州大学,肿瘤学,2003,硕士.
[7]刘清著.Rough集及Rough推理[J].计算机科学,2001,07:130.
[8]岳泉.SCI收录信息管理学科领域论文的主题研究[J].情报科学,2004,04:444-448.
[9]罗志林.HER2在中国食管胃交界腺癌（Siewert Ⅱ型）中的表达及意义[D].川北医学院,外科学,2014,硕士.
[10]赵涛.企业的产业行业价值链评价体系研究[D].广西大学,企业管理,2004,硕士.
[11]韩铁莲.三亚现代有轨电车项目融资模式研究[D].吉林大学,工业工程,2014,硕士.
[12]陶军宏,李小年,江大好.镍基催化剂对衣康酸连续化催化加氢研究[J].化工生产与技术,2014,02:15-18+66.
[13]张婕.家庭治疗连续培训过程的探索性研究[D].中南大学,心理学,2014,博士.
[14]刘晓钟.节能补贴政策下我国家庭家电更换决策及实证研究[D].西南交通大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[15]唐雪梅.TGF-β_1 VEGF在儿童原发性肾病综合征中的表达及其临床意义研究[D].重庆医科大学,儿科学,2004,硕士.
[16]刘涛.虎跳峡水电站高拱坝坝肩岩体变形破坏的岩体结构控制效应研究[D].成都理工大学,地质工程,2004,硕士.
[17]安锦.国际产业转移背景下人民币对东亚国家货币影响力研究[J].金融经济学研究,2014,05:3-11.
[18]万里鹏.少数民族自治县文化品牌建设研究[D].广西师范大学,民族学,2013,硕士.
[19]祖英.校园一卡通的银校转账系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[20]王晓竞.论无正本提单交付货物[D].吉林大学,法律,2004,硕士.
[21]马勇,杨煜普,许晓鸣.基于FCM的神经网络建模及其在智能驾驶中应用研究[J].自动化学报,2002,03:363-370.
[22]段惠丽.山西阳城成汤信仰考察与研究[D].山西师范大学,民俗学,2014,硕士.
[23]黄晓华.肿瘤转移抑制因子CD82/KAI1与神经节苷脂协同抑制肿瘤转移分子机制的研究[D].大连医科大学,生物化学与分子生物学,2014,博士.
[24]王磊.母语负迁移在大学英语写作中的研究[D].渤海大学,课程与教学论,2013,硕士.
[25]刘伟,王亮,陈玉林,侯学勇,吕航,文继锋.广域测量系统中刀片式构架相量数据集中器的设计与实现[J].电力系统自动化,2012,12:61-65.
[26]杜玉.DLTV-1广告定价策略研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[27]孟寒冬.2009年-2011年新课标文综卷人文地理试题的“能力立意”分析[D].东北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[28]韩贵群.天津市东丽区政府采购管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[29]张振华.西安市新型农村社区体育开展现状调查[D].西安体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[30]王中.在物理教学中培养学生创新能力的研究[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[31]王小玲.纳赛尔时期埃及女性教育与就业问题探析（1952-1970）[D].河北师范大学,世界史,2014,硕士.
[32]钱荣超.复合笼条感应电动机三维热应力场与起动性能计算与分析[D].哈尔滨理工大学,电机与电器,2012,硕士.
[33]王静.园林式生态餐厅顾客满意度分析[D].河北师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[34]杨传光.城市道路横断面设计问题研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[35]张克伟.气敏和光催化导向的氧化钨纳米结构设计与改性[D].北京化工大学,2014.
[36]刘丽丽.吉林省村民自治问题研究[D].吉林大学,公共管理,2014,硕士.
[37]郭岩.用户兴趣空间的Web页面聚类[J].微电子学与计算机,2003,08:10-14+68.
[38]张海涛.《庄子》副词研究[D].广西师范大学,汉语言文字学,2003,硕士.
[39]朱胜.X保险公司的投资组合管理策略研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[40]汪婵.档案视角下的庐江县三国文化开发利用研究[D].安徽大学,档案学,2014,硕士.
[41]王西文.对2003年《石油地球物理勘探》的评述[J].石油地球物理勘探,2004,04:493-500.
[42]张小会.喷雾热解法合成镁铝尖晶石纳米粉末的制备与表征[D].西安建筑科技大学,材料学,2004,硕士.
[43]刘怀亮.多Agent协同机制及其在电子商务供应链管理中的应用研究[D].广东工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[44]韩兆兵,张树武,徐波,黄泰翼.电话语音识别中统一的加性噪声和卷积噪声补偿算法(英文)[J].自动化学报,2004,02:169-175.
[45]韩鹏.城镇职工基本医疗保险异地就医管理服务模式探析[D].中国海洋大学,公共管理,2011,硕士.
[46]徐艳青.凹凸棒石/碳复合材料的水热制备及其对有机污染物的吸附性能研究[D].合肥工业大学,化学工艺,2013,硕士.
[47]陆冬英.中国行政诉讼举证责任梳理[D].苏州大学,法学,2003,硕士.
[48]任彦彦.纳米二氧化硅纤维的制备及其对聚偏二氟乙烯结晶结构的影响[D].北京化工大学,2013.
[49]杨虹波.血管功能障碍性冠心病的相关研究[D].复旦大学,临床医学,2013,博士.
[50]谭喨.基于水循环模拟的滇池流域水资源调配研究[D].云南财经大学,人口、资源与环境经济学,2013,硕士.