采用基于密度泛函理论的第一性原理方法(DMOL3程序)， 在广义梯度近似(GGA)下, 计算了硅纳米晶（Si75H76）在B和P掺杂和乙基（—CH2CH3）、 异丙基（—CH(CH3)2）表面改性等情形下态密度、 结合能及能隙的变化。 结果表明： 掺杂对体系的禁带宽度（约3.12 eV）几乎没有影响， 但会引入带隙态； 三配位的B掺杂， 在禁带中靠近导带约0.8 eV位置引入带隙态， 三配位的P掺杂在禁带中靠近价带0.2 eV位置引入带隙态； 四配位的B掺杂， 在禁带中靠近价带约0.4 eV位置引入带隙态， 四配位的P掺杂在禁带中靠近导带约1.1 eV位置引入带隙态； 且同等掺杂四配位时体系能量要低于三配位； 适当的乙基或异丙基表面覆盖可以降低体系的总能量， 且表面覆盖程度越高体系能量越低， 但在表面嫁接有机基团过多将导致过高位阻， 计算时系统不能收敛。

研究了1.7 MeV的电子辐照对具有Anti-radiation glass/ITO/ZnO/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe∶Cu/Ni结构的碲化镉多晶薄膜太阳电池器件性能的影响。 抗辐照玻璃的使用, 有效防止了普通玻璃受辐照后性能变化对测试结果的影响。 利用光、 暗I-V, C-V, QE, AS等测试手段, 分析了包括开路电压、 短路电流、 转换效率在内的电池性能。 通过对比研究暗电流密度、 分析了辐照对电池电流传输特性的影响。 辐照后短路电流下降很大, 电池效率明显降低。 反向饱和电流密度有所增加, 表明太阳电池的pn结特性受到损伤, 而二极管理想因子几乎不变, 说明太阳电池电流的输运机制未发生了变化。 量子效率曲线证明是由于太阳电池结区损伤影响了光生载流子的收集。 辐照使载流子浓度下降为原来的40.6%。 导纳谱研究最终发生辐照会引入Cd2+缺陷能级, 其位置为Et-Ev=(0.58±0.02)eV, 俘获截面为1.78×10-16 cm2, 表明辐照会影响光生载流子的产生, 增加了载流子复合的概率, 使得反向暗电流增大, 最终导致电池的短路电流衰减。

具有禁带宽度在1.45～2.25eV连续可调特性的Cd1-xZnxTe（CZT）薄膜, 用于顶电池在叠层薄膜太阳电池中有巨大的应用潜力。文章使用AMPS-1D对CdS/CZT结构的薄膜太阳电池进行模拟, 研究了CZT与金属接触的背电极势垒、CZT薄膜厚度及掺杂浓度对CdS/CZT电池器件性能的影响。结果表明, 需要采用功函数高（大于5.8eV）的金属作为背电极以消除背电极势垒；CZT薄膜厚度低于10μm时, 增加厚度有助于增大电池短路电流；当CZT具有适当厚度（～6μm）时, 对CZT层进行重掺杂（掺杂浓度1019～1021cm-3）有助于获得更高效率的CdS/CZT电池。

使用真空共蒸发法沉积了Cd1-xZnxTe(CZT)多晶薄膜，在气相50%CdCl2+50%ZnCl2源以及气相ZnCl2源气氛下进行了不同温度、不同时间的退火处理，并对样品进行了X射线荧光(XRF)、扫描电镜(SEM)、透射谱和导电类型等性质测试。结果表明，使用50%CdCl2+50%ZnCl2混合源退火后，样品禁带宽度明显减小；使用ZnCl2源两步退火可得到膜面完整、晶粒显著增大以及禁带宽度无明显减小的CZT薄膜样品，退火温度及ZnCl2量对样品膜面形貌及电学性质有重要影响。

采用直流磁控溅射法制备了ZnO薄膜, 研究了沉积过程中变换氧分压对薄膜光电性能的影响。采用XRD、紫外可见光分光光度计及AFM等方法对薄膜的结构和光电性质进行了表征。结果表明, ZnO薄膜在可见光范围内的透过率可达88%, 并且随着氧分压的增大, 薄膜的透过率也增大; 制备出的ZnO薄膜表面粗糙度为0.41nm。在glass/ITO/ CdS/CdTe结构的太阳电池中, 将本征ZnO薄膜作为高阻层加入到ITO与CdS之间, 电池的开路电压和填充因子有明显的提高, 加入高阻层之后, 电池的转换效率最高可达13.6%。

利用近空间升华法制备CdS多晶薄膜，同时将薄膜在400℃下进行Cl-掺杂。利用光电阻、暗电阻温度关系等测试手段分析不同波长光照及温度对掺杂前后薄膜电学性能的影响。结果显示：在不同波长的光照下，薄膜显示出不同的电阻值，最小电阻出现在500nm波长附近；在光、暗态转换过程中发现，掺杂对电阻弛豫时间影响较大，掺杂后最短响应时间由原来对应的青光向蓝光移动；掺杂后，薄膜光、暗电导增加,电导激活能减少。

用超声喷雾热解法制备SnS多晶薄膜, 对比了三种不同前驱液配比浓度对SnS薄膜性能的影响。 XRD测试表明, 当前驱液为硫脲(0.5 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, SnO2的衍射峰强度比较大; 当前驱液为硫脲(0.6 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, SnS的衍射峰占主要地位, 其中也含有一定量的SnO2; 当前驱液为硫脲(0.7 mol·L-1)+四氯化锡(0.5 mol·L-1)+去离子水时, 退火后的薄膜为单一的SnS薄膜, 具有斜方晶系结构。 SEM观测发现, 薄膜均匀、 致密, 前驱液中硫脲浓度较大时, 颗粒也较大。 透过谱测试表明, 浓度对薄膜透过率影响较小。 结合器件的暗I-V和C-V测试, 用三种前驱液配比浓度所制备的器件的结特性差异不大; 当前驱液中硫脲浓度较大时, 载流子浓度相对较大。

对近空间蒸发系统制备的同一CdTe薄膜进行分割并在不同条件下进行退火, 通过XRD、 SEM、 电导温度关系以及XPS等研究退火后薄膜结构, 各元素含量分布以及价态变化。结果表明： 刚沉积的CdTe薄膜呈立方相, 沿(111)明显的择优取向, 退火后(111)(220)(311)等峰的强度有不同程度的增强。 晶粒长大, 晶界减小, 降低通过晶界载流子复合概率, 降低暗电导激活能, 改善电池的并联电阻和漏电流。 XPS测试表明样品中存在碲的氧化物, 而且随着刻蚀深度的增加氧化物明显减少。 通过分析, 认为样品中可能存在TeClO2的结构单元,导致薄膜性能的改变。 样品表面氧元素含量较多, 随着刻蚀深度的增加, 氯氧２种元素的含量明显减少, 而且氯元素在样品中达到了稳定的分布。Film

采用共蒸发法在不同条件下制备了ZnTe和ZnTe∶Cu多晶薄膜, 通过XRD和XPS研究了它们的结构和各元素的浓度分布。 结果表明, 不同衬底温度下沉积的薄膜, 结构无明显变化, 利用XPS溅射剖析获得了薄膜中各成分浓度随溅射时间变化的分布图, 发现不同条件下制备的薄膜, 溅射速率不同, 各成分随溅射时间的变化也不相同。 薄膜中Cu的浓度随溅射时间增加而快速增加, 并达到一极大值, 然后快速下降。 根据Cu浓度的变化研究了ZnTe层对Cu原子的阻挡作用, 通过对Cu浓度随时间变化分布图的比较, 作者认为, 用70 ℃制备ZnTe, 而后在常温下制备ZnTe∶Cu的复合膜作为CdTe太阳电池的背接触层, 能有效阻挡Cu原子的扩散, 提高电池效率。

分别采用化学池沉积(CBD)和真空蒸发法,在三种衬底(玻片、ITO玻片、SnO2玻片)上沉积CdS薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、透射光谱、X射线衍射(XRD)等方法对沉积膜进行了测试分析,同时阐述了两种不同方法下CdS膜的生长沉积机制.