脉冲电沉积金属预制层硒化制备(Ag,Cu)(In,Ga)Se2薄膜的研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongjcrazytbag
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜铟镓硒(Cu(In,Ga)Se2,简称CIGSe)薄膜太阳能电池具有高辐射耐受性、高光电转换效率等竞争优势。目前为止,CIGSe器件的最高转换效率已经达到了23.35%。制备CIGSe薄膜的方法有真空法和非真空法,后者中的电沉积法,可大大降低生产成本,具有很大的发展潜力。电沉积预制层后硒化工艺制备的CIGSe薄膜太阳能电池最高效率达到了17.3%。本论文采用电沉积法制备CIGSe薄膜,通过Ag元素掺杂技术,改善了电沉积法制备CIGSe薄膜的质量,提高了器件性能。主要研究内容如下:在电沉积过程中,在Mo背电极沉积Cu薄膜易生成“树枝状”团簇,导致Cu层粗糙度大,造成CIGSe薄膜的成分均匀性差,而光滑且致密的CIGSe薄膜对于制备高质量太阳能电池至关重要。本文通过在Mo薄膜表面沉积Ag层作为缓冲层,对比浸泡法和电沉积制备Ag层的粗糙度及结晶度,在Mo表面获得了光滑致密的Ag层。通过Mo/Ag/Cu这一结构设计,成功消除了Cu薄膜在Mo层的“树枝状”形貌。同时改善了In在形核时出现的“岛状”形貌,减小了晶粒间沟壑面积,得到了较为致密的In层薄膜。电沉积Ga时出现剧烈的析氢反应,降低了电流效率,导致了晶粒表面出现大量凹陷。通过调整Ga电镀液的电镀温度,发现在低温下可抑制析氢现象,提高了电流效率,得到了高质量的金属预制层。在Ag/Cu/In上沉积Ga层,也可以有利于抑制这一析氢现象。电沉积制备的金属预制层在300℃下退火30min进行合金化,进而研究衬底温度及热处理时间对CIGSe吸收层薄膜结构及形貌的影响。研究表明,相比于未掺Ag的CIGSe薄膜,有Ag缓冲层的ACIGSe薄膜的结晶度有所提高,晶粒尺寸明显增大。并且Ag的掺入可有效降低预制层与Se的反应温度,提高合金化程度。最后发现ACIGSe薄膜太阳能电池的VOC、JSC、FF和光电转换效率均高于CIGSe太阳能电池,最高效率达到11.73%。高效率的ACIGSe电池的开路电压较低,因此本文对ACIGSe薄膜进行了表面硫化处理,通过在薄膜表面反应形成(Ag1-x,Cux)(In1-y,Gay)(Se1-z,Sz)2(ACIGSSe)来提高表面带隙,进而提高器件的开路电压,硫化后ACIGSe薄膜太阳能电池的提升至520 mV。
其他文献
“方圆之道”是指用“方圆”的象征意义,来描述监狱民警(本文特指监狱基层民警)从事罪犯教育改造工作之道,即在坚持原则性的同时,也要具备一定的灵活性。具体来说,监狱民警在执法原则问题上,不搞变通;在工作方式方法上,不搞教条主义,做到“从心所欲不逾矩”,但不撞红线和高压线,不越底线。在职业胜任力上,要具备过硬政治本领和扎实的管教业务能力,并将知识转化为教育管理的艺术,进而提高教育改造水平。
生物质能源作为清洁能源,具有高产量,低回收率的特点。生物质热解系统具有回收生物质能源的功能。目前,对于热解产物回收成分(不同温度下不同生物质产油量及产炭量的不同)及热解工况还处于分析阶段。文章采用实验与模拟结合的方法,研究热解系统的特性和热解工况优化问题,通过热重实验,数据挖掘方法的预测,对热解装置的温度控制;从而完成对生物质热解温度反应特性,热解条件与产物之间关系特性和热解过程温度控制优化等问题
木质素催化还原解聚是木质纤维素生物质转化研究的热点。目前的研究主要使用成本昂贵的Ru等贵金属催化剂将木质素解聚为单体化合物,开发替代的非贵金属催化剂可以使该过程更具实用性。本文将Ni(EDTA)2-阴离子配合物浸渍到表面带有正电荷的介孔Al2O3载体上,制备了新型Ni@C/Al2O3催化剂。利用TGA、XRD、XPS、TPR和BET等技术表征了催化剂的晶体结构和物化性质。结果表明,Ni@C/Al2
脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是指人类不依赖于机器或者人脑的中枢神经系统或者躯体运动肌肉组织,而直接把人脑中的活动讯息和信号模式输出转化成为计算机命令。并通过在人的脑部和外部机器和电子产品之间建立信息交流的途径,从而可以进行人脑内部与外界之间沟通的新型信息交流技术。运动想象(Motor Imagery,MI)脑机接口技术作为一个主动式的人机交互范式,根据运动的
酚类与芳基卤化物的乌尔曼偶联是一种重要的有机转化。该反应是将废弃的苯酚和有害芳基卤化物转化为高附加值化学品的有效途径。但是,经典的乌尔曼反应通常需要苛刻的反应条件,如高温、过量的铜粉、需要加配体等。所以,探究温和条件下高效催化乌尔曼反应具有重要意义。近年来,环境污染、能源危机问题十分严峻,利用太阳光能进行绿色有机合成引起广泛关注。太阳光谱中紫外光仅占4%,可见光占43%,因此开发可见光响应型光催化
近年来随着各种形式数据的爆炸增长,如何对多模态数据建立语义上的关联以便更好的管理海量数据成为了深度学习研究的热点。跨模态检索在图像文本检索、草图搜索、配方检索等领域都有应用。本文从公共空间学习和关联学习两个角度研究跨模态检索,完成了如下工作:(1)本文提出了一种双尺度融合的多语义相似性度量方法(DSRF,Doublescale Similarity with Rich Features),将类别标
随着机器人技术的不断发展,球类捡拾机器人机动性强、环境适应度高,能够在训练场地完成球类物体的捡拾任务,替代传统的人工捡球作业。捡拾机械手作为其中的核心部件,是顺利完成捡拾任务的关键,然而,目前机械手在捡拾过程中仍存在着障碍环境的碰撞、运动轨迹不平滑和工作效率偏低等问题。本文以五自由度串联捡拾机械手作为研究对象,建立其运动学及动力学模型,重点针对障碍条件下捡拾机械手的避障路径规划、平滑运动轨迹规划和
悬浮泥沙浓度是水体监测中极为重要的指标。本论文基于神经网络具有弥补传统经验算法固有误差的潜力,设计并开发了基于人工神经网络的神经网络校正器来对经验反演结果进行二次校正。为了防止在小数据集的情况下出现过拟合问题,采用了特殊设计的正则化项。基于高分五号高光谱遥感数据以及在长江口和沿海水域同时收集的悬浮泥沙浓度实地测量结果,研究了4种基线经验模型,并评估了使用神经网络校正器后的精度。在每个基线模型上都测