磁控溅射Sn和CuS靶制备铜锡硫薄膜电池

摘要：

为了验证采用金属单质靶与硫属化合物靶混合溅射法制备Cu2 SnS3(CTS)薄膜及太阳电池的可行性,在镀钼的钠钙玻璃上通过磁控溅射Sn和CuS靶制备CTS预制层后,再经过低温合金化和高温硫化过程制备CTS薄膜,研究了硫化过程中不同升温速率对CTS薄膜表面形貌的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及配属的能谱仪(EDS)、拉曼散射(Raman)对薄膜的晶体结构、表面和截面形貌、薄膜组分、物相进行表征分析,利用紫外-可见光光度计和霍尔测试系统表征了薄膜的光电特性.在硫化升温速率为35℃/min的条件下,获得了表面致密平整且纯相的单斜结构CTS薄膜,并用CTS薄膜制备了太阳电池.随后在标准测试条件(AM1.5,100 mW/cm2,300 K)下采用KEITHLEY的2400数字源表测试了电池的I-V特性,其开路电压为299 mV,短路电流密度为16.6 mA/cm2,光电转换效率为1.18％.结果表明,采用磁控溅射金属单质靶Sn与硫属化合物靶CuS有望制备出高效CTS薄膜太阳电池.

关键词：Cu2SnS3薄膜、磁控溅射、硫化、太阳电池

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分类号：TM914

资助基金：国家自然科学基金61167003;西南地区可再生能源研究与开发协同创新项目05300205020516009

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1557-1564