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CdS薄膜及其太阳能电池的制备和性质研究

作　者: 常笑薇
导　师: 张希清
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学
关键词: CdS薄膜 CdS/CdTe太阳能电池化学沉积 CdCl2处理 Cu/Mo背电极
分类号: O484
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

新能源的开发和利用是现代社会人们普遍关注的问题,太阳能作为一种清洁的新能源而倍受青睐。开发低成本的太阳电池是当前太阳能利用领域努力的方向。在众多太阳能电池中,CdS/CdTe薄膜太阳能电池是所有太阳能电池中最有可能广泛应用的电池之一。这种电池通常的主要结构是ITO玻璃基片/CdS/CdTe/电极,因此薄膜的质量和掺杂浓度以及电极的好坏,对电池的转换效率和寿命起着至关重要的作用。本文用氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的溶液体系采用CBD方法合成CdS薄膜。在制备CdS薄膜的过程中,为了减少CBD法中形成的胶体颗粒,对CBD法工艺上进行了改进,采用化学反应中的滴定法制备了CdS薄膜。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和吸收光谱对CdS薄膜、退火处理的CdS薄膜和涂敷CdCl2退火处理的CdS薄膜的晶体结构和光学特性进行了研究,结果表明涂敷CdCl2退火处理的CdS薄膜晶体结构和光学性质有显著的改善。另外在制备CdS/CdTe薄膜太阳电池过程中,还研究了Cu/Mo背电极对电池光电特性的影响。研究发现10nm厚的Cu电极和90nm厚的Mo电极在1800C氮气气氛下退火处理50分钟电池转换效率比较高。

全文目录

中文摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 引言  9-13
  1.1 CdS/CdTe 太阳能电池的研究背景和意义  9-10
  1.2 CdS/CdTe 太阳能电池的国内外研究现状  10-12
  1.3 本论文的主要工作  12-13
2 CdS 薄膜的化学沉积法制备  13-17
  2.1 引言  13
  2.2 化学沉积法制备的理论基础  13-14
  2.3 CdS 薄膜的化学沉积法制备  14-17
    2.3.1 药品浓度的选择  14-15
    2.3.2 基片的清洗及预处理  15
    2.3.3 CdS 薄膜的化学沉积法制备过程  15-17
3 CdS 薄膜的光学性质和结构的研究  17-23
  3.1 CdS 薄膜的光学特性  17-19
    3.1.1 不同浓度药品对CdS 薄膜吸收的影响  17
    3.1.2 同种浓度药品不同退火处理对CdS 薄膜吸收的影响  17-19
  3.2 CdS 薄膜结构特性  19-22
    3.2.1 CdS 薄膜的XRD 谱分析  19-21
    3.2.2 CdS 薄膜的SEM 谱分析  21-22
  3.3 小结  22-23
4 CdS/CdTe 太阳能电池的制备  23-29
  4.1 CdS/CdTe 电池结构  23-24
  4.2 玻璃衬底  24
  4.3 透明导电电极（TCO）  24-25
  4.4 化学沉积(CBD)法制备CdS 薄膜  25
  4.5 近空间升华法(CSS)制备CdTe 薄膜  25-27
  4.6 CdCl_2 活化处理  27-28
  4.7 背电极的制备  28-29
5 CdS/CdTe 太阳能电池性能测试  29-34
  5.1 描述太阳能电池性能的主要参数  29
  5.2 电流－电压特性的测量  29-31
  5.3 性能比较  31-33
  5.4 小结  33-34
6 结论  34-35
参考文献  35-38
作者简历  38-40
学位论文数据集  40

CdS薄膜及其太阳能电池的制备和性质研究

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