低温生长Cu（InGa）Se2薄膜吸收层的掺钠工艺研究

• 作者: 何静婧 刘玮 孙云 张毅 张超 李光旻 李博研 李志国 韩安军
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 黄铜矿铜铟镓硒薄膜太阳电池 柔性衬底 低温沉积 Na掺杂机理
• 年，卷（期）: 2012,（19）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 519-525
• 分类号: O484.1
• 字数: 3544字
• 语种: 中文

摘要

在柔性聚酰亚胺衬底上低温制备Cu（In，Ga）Se2薄膜太阳能电池，Na的掺入会改善电池特性，但不同的掺Na工艺对Cu（In，Ga）Se2薄膜和器件特性的改善机理不同．本实验通过对比前掺NaF和后掺NaF工艺发现，在前掺Na工艺下，由于Na始终存在于Cu（In，Ga）Se2薄膜生长过程中，Na存在于多晶Cu（In，Ga）Se2薄膜晶界处，起到了扩散势垒的作用，导致晶粒细碎、加剧两相分离，同时减小了施主缺陷的形成概率；而在后掺Na工艺下，掺入的Na对薄膜的结构及生长不产生影响，仅仅起到了钝化施主缺陷、改善薄膜缺陷态的作用．同时，研究表明，后掺Na工艺中，NaF必须依靠外界能量辅助才能扩散进Cu（In，Ga）Se2内部，实验结果证实，只有衬底温度达到350℃以上时，掺入的NaF才能较好地改善薄膜特性．最终经掺Na工艺的优化，得到低温工艺制备的柔性聚酰亚胺衬底器件效率达10．4％．