1 郑州大学物理工程学院，材料物理教育部重点实验室，郑州 450052
2 浙江知远工程管理有限公司，杭州 311100
采用化学水浴沉积法在不同氨水用量下制备了Cu(In,Ga)Se2太阳能电池的缓冲层CdS薄膜，根据化学平衡动力学计算出混合溶液中反应粒子的初始浓度、pH值和离子积，利用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、量子效率测试仪(EQE)和IV测试仪对制备样品的薄膜厚度、表面形貌、晶体结构、量子效率和光电转换效率进行了表征和分析。结果表明：提高氨水用量可以抑制同质反应，促进异质反应，使CdS薄膜晶体结构从立方相向六方相转变，晶粒形状从柳絮状向颗粒状转变，晶粒尺寸逐渐增大，粒径分布更加均匀，薄膜表面更加平整，制备电池的EQE、Voc、Jsc、FF、Rs等电学参数得到优化，光电转换效率从7.64%提高到13.60%。
硫化镉薄膜 化学水浴沉积 平衡动力学 结晶类型 铜铟镓硒 CdS thin film chemical bath deposition equilibrium kinetic crystallization type CIGS
1 西北工业大学 材料学院, 陕西 西安 710072
2 中国兵器科学研究院 宁波分院, 浙江 宁波 315103
CdS窗口层光谱透射率的提高对CdTe-HgCdTe叠层太阳电池有效利用入射太阳光并增大电池的短路电流密度有重要的影响。通过研究化学水浴法、近空间升华法和磁控溅射法制备的CdS薄膜在CdCl2退火前后的光谱平均透过率和短路电流密度损失表明: 在光谱区520~820 nm, 化学水浴法制备的CdS薄膜在退火前后具有最高的光谱平均透过率, 对应的CdTe顶电池有最小的短路电流密度损失; 在光谱区820~1 150和520~1 150 nm, 磁控溅射法制备的CdS薄膜在退火前后均具有最高的光谱平均透过率, 对应的HgCdTe底电池和CdTe-HgCdTe叠层太阳电池有最小的短路电流密度损失。在光谱区520~820、820~1 150和520~1 150 nm, CdCl2退火可以显著增大CdS薄膜的光谱平均透过率, 降低对应CdTe顶电池、HgCdTe底电池和CdTe-HgCdTe叠层电池的短路电流密度损失。
CdS薄膜 CdTe-HgCdTe叠层太阳电池 可见和近红外光谱 光谱透过率 短路电流密度损失 CdS thin film CdTe-HgCdTe tandem solar cells visible and near infrared spectroscopy spectral transmittance short-circuit current density losses 红外与激光工程
2016, 45(6): 0621003
1 西安工业大学 光电工程学院，陕西 西安710032
2 上海太阳能电池研究与发展中心，上海201201
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海200083
采用化学水浴法和磁控溅射法分别在AZO、FTO、ITO透明导电玻璃衬底上制备了CdS薄膜，利用扫描电镜、XRD以及透射光谱等测试手段，研究了两种制备方法对不同衬底生长CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响.研究结果表明，不同方法制备的CdS薄膜表面形貌均依赖于衬底的类型，水浴法制备的CdS薄膜晶粒度较大，表面相对粗糙.不同方法制备的CdS薄膜均为立方相和六角相的混相结构，溅射法制备的多晶薄膜衍射峰清晰、尖锐，结晶性较好.水浴法制备的CdS薄膜透过率整体低于溅射法，但在短波处优势明显.
CdS薄膜 磁控溅射 化学水浴 CdS thin film magnetron sputtering chemical bath deposition TCO TCO
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海200083
2 上海太阳能电池研究与发展中心，上海201201
采用磁控溅射法，在衬底温度300 ℃制备CdS薄膜，并选取370 ℃、380 ℃、390℃三个温度退火，获得在干燥空气和CdCl2源+干燥空气两种气氛下退火的CdS薄膜.通过研究热处理前后CdS薄膜的形貌、结构和光学性能表明，CdS薄膜在干燥空气中退火，晶粒度、表面粗糙度和可见光透过率变化不明显，光学带隙随退火温度的升高而增大; 在CdCl2源+干燥空气中退火，随退火温度的升高发生明显的再结晶和晶粒长大，表面粗糙度增大，可见光透过率和光学带隙随退火温度的升高而减小.分析得出: 上述性能的改变是由于不同的退火条件对CdS薄膜的再结晶温度和带尾态掺杂浓度改变的结果.
CdS薄膜 磁控溅射 热退火 再结晶 带尾态 CdS thin film magnetron sputtering annealing recrystallization band tail states
1 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室, 上海 200083
2 上海太阳能电池研究与发展中心, 上海 201201
3 西安工业大学光电工程学院, 西安 710032
在康宁 7059玻璃衬底上采用磁控溅射、化学水浴和近空间升华法制备 CdS薄膜, 在 FTO、ITO、 AZO衬底上采用磁控溅射法制备 CdS薄膜。分别对两组 CdS薄膜的形貌、结构和光学性能进行了研究, 结果表明: 采用不同工艺和衬底条件制备的 CdS薄膜具有不同的形貌和结构, 并表现出不同的光学性能。对于不同的制备技术, 化学水浴法制备的 CdS薄膜在 520～820 nm范围的光谱平均透过率最高, 光学带隙最大为 2.418 eV, 磁控溅射法制备的 CdS薄膜在 820～1200 nm和 520～1200 nm范围的光谱平均透过率最高。对于不同的衬底条件, 在 FTO衬底上磁控溅射制备的 CdS薄膜在 820～1200 nm和 520～1200 nm范围的光谱平均透过率最高。
CdS薄膜 光谱透过率 可见和近红外光谱 CdS thin film spectral transmittance visible and near infrared spectroscopy
采用化学水浴沉积法制备了半导体薄膜硫化镉(CdS)太阳能电池材料 , 对影响成膜的因素以及薄膜的结构和光学性能进行了初步测试研究。 结果表明, 反应溶液的pH值以及薄膜的退火温度是影响成膜的重要因素。实验中pH值范围控制在10.5～10.8之间，最佳退火温度为400°C。另外退火时滴加CdCl2 溶液并将其涂 抹于薄膜表面，可以使薄膜在可见光范围的透过率得到进一步的提高。
CdS薄膜 太阳能电池 化学水浴沉积法 光学性能 CdS thin-film solar cell chemical bath deposition optical property
广东工业大学 材料与能源学院, 广东 广州510006
采用化学水浴以CdCl2·H2O、CS(NH2)2、NH4Cl、NH3·H2O和去离子水作为反应前驱物制备CdS纳米晶薄膜。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射光谱和稳态荧光光谱, 研究了反应前驱物中不同的n(S)∶n(Cd)对所制备的CdS薄膜的形貌、结构和光学性能的影响。结果表明: 反应前驱物中n(S)∶n(Cd)≥3∶1时均能制备出由纳米颗粒组成的、具有立方晶系结构的CdS薄膜; CdS薄膜均为富镉的n型半导体, 薄膜中的S/Cd原子比约为0.9∶1; CdS薄膜的吸收边在450 nm左右, 在510~2 500 nm范围内透射率均在70%以上, 在500 nm处有一较强的发光峰。
化学水浴法 CdS薄膜 光致发光 chemical bath deposition CdS thin film n(S)∶n(Cd) n(S)∶n(Cd) photoluminescence
Semiconductor and Polymer Science Laboratory, University of Rajasthan, Jaipur 302055, India
Frontiers of Optoelectronics
2010, 3(3): 321
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.
CdS薄膜 化学池沉积法 真空蒸发法 CdS thin film chemical bath deposition vacuum evaporatio
