双梯度带隙铜铟镓硒光伏薄膜的光电化学沉积机理及其性能研究

项目名称： 双梯度带隙铜铟镓硒光伏薄膜的光电化学沉积机理及其性能研究

项目编号： No.51204214

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 刘芳洋

作者单位： 中南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本项目提出采用光电化学沉积法制备铜铟镓硒（CIGS）光伏薄膜,以解决传统电化学沉积存在的ⅢA族元素并入难、二次相易生成、带隙梯度化难、形貌差和沉积速率慢等不足。项目将结合半导体/电解液能级结构和等效电路的构建分析，揭示沉积的传质传荷特征；采用循环伏安和电化学石英晶体微天平技术探明沉积电化学行为，并通过薄膜形貌、成分和物相的时间演变规律研究及计时安培分析，归纳薄膜的形成与生长机制。通过对薄膜的表征分析，明确光照对沉积速率、形貌、ⅢA族元素并入和二次相影响的规律及机制，同时考察各沉积工艺参数对薄膜物化性质的影响，确定优化的沉积工艺参数范围。通过光照制度设计实现带隙的双梯度可控分布，建立光照制度、双梯度分布和光电转换性能之间的关系，获得最优的双梯度分布及其实现手段。本项目的开展可有效促进CIGS薄膜电化学沉积技术的进步，推动CIGS薄膜太阳电池的低成本制造和规模应用。

中文关键词： 铜铟镓硒；光电化学沉积；梯度带隙；太阳电池；铜锌锡硫

英文摘要： Photoelectrochemical deposition of photovoltaic copper indium gallium selenide (CIGS) thin films is presented in this project, which aims at solving the problems in traditional electrodeposition such as the difficulty in incorporation of ⅢA group elements

英文关键词： Copper indium gallium selenide；Photoelectrochemical deposition；Graded band gap；Solar cells；Copper zinc tin sulfide