脉冲激光沉积法制备CZTS薄膜和ZnO薄膜
铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4，CZTS)是一种极具潜力的薄膜太阳能电池吸收层材料，具有转换效率高、原材料来源广泛且价格低廉和环境友好等一系列优点。
本论文采用脉冲激光沉积法在不同工艺条件下制备了CZTS薄膜和ZnO薄膜。综合利用SEM、AFM、XRD和紫外-可见分光光度计等各种分析测试手段，研究了脉冲激光能量、脉冲激光频率、沉积时间、退火时间、退火温度和环境气氛等参数对薄膜表面形貌、物相结构及光电性能的影响，主要研究结果如下:
1.脉冲激光能量为150mJ/p时，在ITO导电玻璃衬底上制备出了结晶良好的CZTS薄膜。
2.激光为频率为5Hz时，CZTS薄膜呈强烈的(112)面择优取向;在其他频率下，薄膜则倾向于呈(220)面择优取向。
3.薄膜的质量与沉积时间有关，当沉积时间为90min时，制备出的CZTS薄膜结晶质量良好，表面光滑、致密。
4.退火时间为60min时CZTS薄膜表面致密度高，缺陷少。随着退火时间的延长，CZTS薄膜表面粗糙度逐渐减小，但表面杂质含量也逐渐增加。
5.退火温度为300℃时薄膜的结晶质量好、杂质缺陷少、表面致密，可见光范围内透过率为0.8％，禁带宽度为1.521eV，电阻率为0.009Ω·cm。随着退火温度的升高，薄膜透过率增大，禁带宽度变宽。
6.富Sn有利于CZTS薄膜沿[112]方向择优生长。
7.在激光能量为150mJ/p、衬底温度为200℃、氧气分压为0.8Pa的条件下，制备出了结晶良好、表面粗糙度小、致密度高，透过率大于85％的ZnO薄膜。
脉冲激光沉积法;氧化锌薄膜;铜锌锡硫薄膜;制备工艺;表面形貌
广西大学
硕士
材料物理与化学
何欢
2013
中文
TM914.42;TM205.1
74
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）