CIS和CIGS薄膜太阳电池的研究

:0254-0096(2001)02-0192-04CISCIGS孙　云1,王俊清1,杜兆峰1,舒保健1,于　刚1,温国忠1,周祯华1,孙　健1,李长健1,张丽珠2(1.,300071;2.,300131)　:PCIS()CIGS(),NCdS(),PN。,CISCIGS8.83%9.13%。,,CIS,。:CIGS;;:TM615　　　　　:A0　　CISCuInSe2,Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ。6×105cm-1,。P(CuInSe2)N(CdS),,,。ZnO/CdS/CIS17.6%。CIS1.04eV,。GaCISIn,CuIn1-xGaxSe2(CIGS)。X=0.3,1.5eV,ZnO/CdS/CIGS,。18.8%,[1]。CISCIGS、、,。CISCIGS,,,。,。19980.2MWCIS;ShowaShellSekiyu2001CIS,2003。CISCIGS,。1cm2、8.83%CIS9.13%CIGS,。1　GIS,1,[2]。1.1　CIGSCIGS,2、3。CIGS(1.67eV)CuGaSe2(1.04eV)CuInSe2,CuIn1-XGaxSe2,:　22　220014　　　　ACTAENERGIAESOLARISSINICAVol.22,No.2Apr.,2001　:2000-03-25:(993603711)Eg=[1.02+0.67x+0.14x(x-1)]eV[3](1)1　CISFig.1　StructureofCIScells　aCa　bCu　cIn　dSee　f　g2　CIGSFig.2　StructureofCIGSevaporationroom3　CIGSFig.3　FlowchartofCIGStechnology　　,0.2x0.3,Eg=1.5,。1.2　1.2.1　,,。,。,,CIS,,。sodalime。StuttgartsodalimeCIS[4],:,sodalimeCIS,,,,;CIS,,,sodalime,。,sodalimeNa+。,sodalime。sodalime、。so-dalime3,BD-1、BD-10BD-13,BD-1[5]。1.2.2　MoCIS(CIGS),,Mo,Mo。,MoCIS(CIGS)、。,Ar,;,。Mo,Ar0.1μm,0.9μm。Mo。1.2.3　CISCIGS193　2　:CISCIGS　　Cu、In、Ga、Se:①Cu、In、Ga();②200℃Cu、InSe,,。,Se;CuIn,Se(Se,550℃,)。③CISCIGSCu∶In,1∶1,,,Mo,CdS。Cu∶InCuIn(Se),。1.2.4　CIS,,I—V,Voc,Isc。,,。,,;,,,,VocIsc。XRD:5,4Cu2O,CIS,Cu2O。,CISCdS,。,,。CIGSGa,,,CIGSCIS。,。2　1　CISCIGSTable1　DataofCISandCIGSsolarcellVoc/mVIsc/mA·cm-2FFEff/%2501CIGS48835.310.539.131302CIS39439.380.578.832302CIS39638.560.558.342001CIS38037.690.588.26　＊1.00cm2,0.80cm2　　　Voc=488mV,Isc=35.31mA·cm-2,　　FF=0.53,Eff=9.13%4　2501I/VFig.4　I/VcurveforcellNo.2501Voc=394mV,Isc=39.38mA·cm-2,　　FF=0.57,Eff=8.83%5　1302I/VFig.5　I/VcurveforcellNo.130214、5CISCIGSI—V。3　3.1　FF,57.7%,。,MoMoCIS,,CISCIGS。CIGS,,Cu、InGa,,。;CdS。194　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　22。3.2　Voc,CIGS488mV,CIS(394mV)94mV。CISCIGS1.5eV。200～300mV。100mV,CIGSGa,Ga(30%)CuGaSe2,。,Ga,,。4　　CISCIGS,8.83%9.13%,Ga,。,,。,CIGSGaIn,,。[][1]　,..,1999,():102—114.[2]　,.CIS/CdS.,1996,17(4):297—302.[3]　WEDevaney,RAMickelsen,WSChen,etal.CadmiomSulfidelcopperTernaryHeterojunctionCellResearch.FinalTechnicalProgressReportfortheperiod,July1987,21—24.[4]　JonasHodstrom,MarikaBodegard,DimitriHariskoas,etal.ZnO/CdS/Cu(In,Ga)Se2,thinfilmsolarcellswithimprovedperformance.SchwartzRJ.The23rdIEEEPhotovoltaicSpe-cialistsConferencc,LouisvilleKY,1993[C].Louisville,KY:ElectronDeviceSociety,1993:364—371.[5]　,.CIS/CdS.(),1998,31(4):95—100.RESEARCHONCISANDCIGSTHINFILMSOLARCELLSSunYun1,WangJunqing1,DuZhaofeng1,ShuBaojian1,YuGang1,WenGuozhong1,ZhouZhenhua1,SunJian1,LiChangjian1,ZhangLizhu2(1.InstituteofPhotoelectronTechnology,NankaiUniversity,Tianjin,300071,China;2.TianjinSchoolofMechanicalandElectricalIndustry,Tianjin,300131,China)Abstract:PtypeCISandCIGSthinfilmsarefabricatedbyevaporatingselenylationmethod,andsoareNtypeCdS.TheycomposeheterogeneityPNjunctionsolarcells.Afterannealing,thecells'efficienciesreach8.83%and9.13%respective-ly.CISFabricatingtechnologyandkeyproblemsarediscussed.Theopinionsaboutannealingaregiveninthisarticle.Keywords:CIGSthinfilm;solarcell;transformingefficiency195　2　:CISCIGS