本文選題：銅銦鎵硒　切入點：柔性聚酰亞胺襯底　出處：《天津理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：以聚酰亞胺(PI)為襯底的柔性銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽電池具備質(zhì)量比功率高、可彎曲、輕質(zhì)、適合卷對卷沉積規(guī)模化生產(chǎn)等特點,是當前研究的熱點。目前瑞士聯(lián)邦材料測試與開發(fā)研究所(Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology,EMPA)在PI襯底上制備的小面積CIGS薄膜太陽電池的效率達到了20.4%。柔性襯底CIGS太陽電池不同于玻璃襯底電池,在制備過程中需要額外摻雜堿金屬元素,如Na,K等。大量研究表明摻雜堿金屬元素能夠明顯改善CIGS吸收層薄膜的結(jié)晶質(zhì)量和電學性質(zhì),提高柔性CIGS薄膜太陽電池的開路電壓和填充因子,從而制備出高轉(zhuǎn)換效率太陽電池。本論文采用連續(xù)蒸發(fā)工藝制備CIGS吸收層,第一部分研究了不同的Na摻雜方式對柔性襯底CIGS吸收層薄膜的作用,著重研究了后摻Na和共蒸發(fā)摻Na,利用各種手段測量并研究其物理性質(zhì),確定了共蒸發(fā)摻Na的工藝流程,在改善CIGS吸收層的同時簡化了吸收層沉積工藝,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。第二部分中研究了K元素摻雜對CIGS吸收層薄膜作用。系統(tǒng)地研究了不同的K元素摻雜量、退火條件等對于CIGS薄膜表面結(jié)構(gòu)及電學性質(zhì)的影響,通過優(yōu)化后摻K工藝修飾Cu(In,Ga)Se2薄膜表面,制備的柔性CIGS太陽電池轉(zhuǎn)換效率達12.9%。
[Abstract]:The flexible copper indium gallium selenite (CIGS) thin film solar cells on polyimide (Pi) substrate have the characteristics of high specific power, flexible bending, light weight and suitable for the large-scale production of coiling deposition.At present, the efficiency of the small area CIGS thin film solar cells prepared on Pi substrate by Swiss Federal Laboratories for Materials Science and technology has reached 20.4%.CIGS solar cells on flexible substrates are different from those on glass substrates and need to be doped with alkali elements such as NaOK in the preparation process.A large number of studies have shown that doping alkali metal elements can obviously improve the crystalline quality and electrical properties of CIGS thin film solar cells, increase the open circuit voltage and filling factor of flexible CIGS thin film solar cells, and thus fabricate high conversion efficiency solar cells.In this thesis, CIGS absorption layer was prepared by continuous evaporation. In the first part, the effects of different Na doping methods on CIGS thin films on flexible substrates were studied.In this paper, the post-doped Na and co-evaporated Na are studied. The physical properties are measured and studied by various means. The technological process of co-evaporation and doping of Na is determined. The deposition process of the absorption layer is simplified while the absorption layer of CIGS is improved, which is suitable for large-scale industrial production.In the second part, the effect of K doping on CIGS thin films was studied.The effects of different K doping amount and annealing conditions on the surface structure and electrical properties of CIGS thin films were systematically studied. The conversion efficiency of the flexible CIGS solar cells prepared by the optimized K doping process was 12.9b.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM914.42

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本文編號：1730095