Cu2ZnSnS4薄膜因其元素地壳含量丰富、无毒且具有优异的光电性能, 受到研究者的广泛关注。本文基于纳米墨水法用Cd部分取代Zn制成了Cu2(CdxZn1-x)SnS4(CCZTS)薄膜, 研究退火时间和后退火温度对薄膜及其太阳电池性能的影响。研究结果表明, 所制备的薄膜为CCZTS相, 无其他杂相, 薄膜表面平整且致密, 结晶性较好。随着退火时间增加, 薄膜的晶粒尺寸有所增大, 薄膜太阳电池的pn结质量得到提升, 其性能也随之提高。通过对薄膜太阳电池进行后退火处理, 分析了吸收层的元素扩散对电池性能的影响, 在Cd元素形成梯度分布时, 电池性能有所提高。随着后退火温度的增加, 其电池性能和pn结质量呈现先提高后下降的趋势。经后退火300 ℃处理后, 电池转换效率最佳, 为3.13%。

采用氯化镉、氯化锌、硫脲、柠檬酸钠和氨水的溶液体系通过化学浴沉积法合成CdxZn1-xS薄膜, 利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、能谱仪和紫外可见近红外分光光度计等表征手段研究了CdxZn1-xS薄膜的形貌、相结构和光学性能, 测试了薄膜的光电流响应曲线并对薄膜的光电性能进行了分析.结果表明: 在pH值为10至13范围内成功制备了均匀的CdxZn1-xS薄膜; 随着pH值升高, 薄膜中Zn原子比例与光学带隙减小; 制备的薄膜均表现出明显的光电导现象.pH值为11和12时薄膜的表面最为平整致密, 结晶性最好, 光学带隙分别为2.92 eV和2.72 eV, 光暗电导比均为1.20, 光源关闭后电流下降过程最快, 10 s后电流分别下降了约68.55%和69.39%.

采用化学浴沉积法将氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的溶液体系合成CdS薄膜,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外可见吸收光谱等研究了CdS薄膜的形貌、相结构和光学性能,通过测试薄膜的光电流响应曲线分析了薄膜的光电性能.结果表明:溶液的pH值在9~11的范围内均可以制备均匀致密的CdS薄膜,其中pH=10时制备的CdS薄膜最为均匀致密且其X射线衍射仪衍射峰强度最强,对应的光学带隙约为2.37 eV;光电流响应曲线显示该薄膜的光电导最高为2.94×10-2 Ω-1·cm-1,光暗电导比为38.23,具有最佳的光敏性.