单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

人工晶体学报 ›› 2015, Vol. 44 ›› Issue (12): 3582-3587.

单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

蒋志;李志山;杨敏;刘思佳;刘涛;郝瑞亭;王书荣

云南师范大学太阳能研究所,教育部可再生能源材料先进技术与制备重点实验室,云南省农村能源重点工程实验室,昆明650500

出版日期:2015-12-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家科技合作重点项目(2011DFA62380);国家自然科学基金(61176127,61167003)

Fabrication of CZTS Thin Film and Solar Cells by Element Targets

JIANG Zhi;LI Zhi-shan;YANG Min;LIU Si-jia;LIU Tao;HAO Rui-ting;WANG Shu-rong

Online:2015-12-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用单质靶磁控溅射制备Cu2ZnSnS4 (CZTS)薄膜,研究了薄膜的元素组分、升温速率、硫化温度对薄膜表面平整性以及晶粒尺寸的影响.通过SEM与AFM表征薄膜的表面形貌与表面粗糙度,用EDS检测薄膜的元素组分.所制备的样品的Cu/(Zn+ Sn)、Zn/Sn处于最优范围.通过XRD及Raman检测薄膜的结晶情况以及薄膜中的二次相,经上述测试分析判定CZTS薄膜品质良好.最终制备出以CZTS为吸收层的薄膜太阳电池,并用Ⅰ～V特性检验了CZTS电池性能参数,得到效率为0.83;的CZTS薄膜太阳电池,并通过改进硫化退火工艺将效率提高至1.58;.

中图分类号:

O484.1

蒋志;李志山;杨敏;刘思佳;刘涛;郝瑞亭;王书荣. 单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池[J]. 人工晶体学报, 2015, 44(12): 3582-3587.

JIANG Zhi;LI Zhi-shan;YANG Min;LIU Si-jia;LIU Tao;HAO Rui-ting;WANG Shu-rong. Fabrication of CZTS Thin Film and Solar Cells by Element Targets[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2015, 44(12): 3582-3587.

[1]	沈波;杨学林;许福军. 氮化物宽禁带半导体的MOCVD大失配异质外延[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(11): 1953-1969.
[2]	王珣;汪莱;郝智彪;罗毅;孙长征;韩彦军;熊兵;王健;李洪涛. GaN基三维结构生长与器件应用[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(11): 1984-1995.
[3]	杨启鸣;杨雯;段良飞;姚朝辉;杨培志. 单晶硅外延生长晶化硅薄膜的研究[J]. 人工晶体学报, 2017, 46(12): 2337-2342.
[4]	李琦;蒋志;杨剑;杨敏;陆熠磊;刘思佳;徐信;王书荣. 硫化温度-时间曲线对铜锌锡硫薄膜性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2017, 46(9): 1720-1727.
[5]	贾辉;石璐珊;黄鑫;叶太兵. 衬底的Al化处理对AlN性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2017, 46(8): 1540-1544.
[6]	邓泉荣;李义奇;陈恋;王升高;王戈明. 镓掺杂对二氧化钛薄膜光吸收性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(8): 2156-2159.
[7]	李志山;王书荣;蒋志;杨敏;陆熠磊;刘思佳;赵其琛;郝瑞亭;杨培志. 不同硫化温度对Cu2ZnSnS4薄膜质量及太阳能电池性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(7): 1948-1953.
[8]	陈燕;佘秋明;吴爱林;宋新山;宋志棠;姚栋宁;吴良才. 原子层沉积与磁控溅射法制备TiO2薄膜性能对比研究[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(6): 1555-1559.
[9]	李新利;李丽华;马战红;黄金亮;任凤章. 室温下快速合成均质大颗粒有机-无机杂化钙钛矿薄膜[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(5): 1365-1369.
[10]	郭胜利;胡跃辉;胡克艳;陈义川;范建彬;徐承章;童帆. 溅射压强对W掺杂ZnO薄膜结构及光学性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(4): 1126-1130.
[11]	黄建华;刘怀周. ITO/BZO复合薄膜制备及在非晶硅薄膜太阳能电池的应用[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(2): 515-519.
[12]	黄建华;刘怀周. B掺杂量对LPCVD生长大面积ZnO透明导电薄膜性能的影响[J]. 人工晶体学报, 2016, 45(1): 236-240.
[13]	王秀娟;司嘉乐;杨德林;谷锦华;卢景霄. 射频磁控溅射低温制备ITO薄膜[J]. 人工晶体学报, 2015, 44(6): 1516-1522.
[14]	李新利;马战红;任凤章;许荣辉;柳勇. 微晶硅薄膜表面粗糙度的演化过程分析[J]. 人工晶体学报, 2014, 43(9): 2384-2388.
[15]	谢清连;黄国华;张振;岳宏卫;谢秀平;黄自谦;王向红;张晶;李建映. 热分解工艺对溶胶-凝胶法制备Tl-2212超导薄膜特性的影响[J]. 人工晶体学报, 2014, 43(5): 1174-1178.