论文部分内容阅读
能源短缺问题已经成为本世纪制约社会进步和经济发展的重大问题。随着煤、石油、天然气三大传统非可再生能源日益枯竭,发展新的清洁能源来代替传统能源已经成为解决能源危机最有效的途径。风能、水能、核能以及太阳能作为清洁能源的主要代表,成为传统能源替代品的代表,近年来都得到了较快的发展,其中太阳能的开发和利用显得尤为突出,成为新能源利用的重要组成部分。太阳能电池是通过特殊物质的光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,是太阳能利用的最主要方式。在目前的光伏市场上单晶硅太阳能电池由于其发展较早,技术成熟,转化效率高,占了市场上绝大部分份额。但是由于单晶硅太阳能电池以大量高品质的高纯硅为基础,使得硅太阳能电池的成本逐步增加,限制了太阳能电池的发展。所以发展低耗、高效的薄膜太阳能电池是光伏市场发展的必然趋势。薄膜太阳能电池主要有硅基薄膜太阳能电池、碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池、铜铟硒(CIS)薄膜太阳能电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池等。其中,CIGS薄膜太阳能电池是在廉价的玻璃衬底上依次沉积金属薄膜和半导体混合物薄膜形成功能形态各不相同的功能层,整个薄膜电池的厚度大约在4-5μm左右。CIGS太阳能电池,有着价格低、稳定性好、转化效率高的特点,已经成为当今科研界和产业界关注的热点。尽管目前对CIGS的研究很多,但是从大规模的生产和商业化上面看,CIGS的发展还有很长的路要走,技术环节也还有许多的问题急需解决。其中利用价格低、操作简单的磁控溅射系统制备高性能的CIGS吸收层就是其中的一个关键环节。本论文研究了利用磁控溅射的方法制备CIGS薄膜太阳能电池吸收层CIGS薄膜的技术工艺,对制备的CIGS薄膜进行相关结构与性能的测试,优化了制备工艺与参数,并最终制备出来了性能良好的CIGS薄膜。