单质靶溅射制备CZTS薄膜及太阳电池

采用单质靶磁控溅射制备Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜,研究了薄膜的元素组分、升温速率、硫化温度对薄膜表面平整性以及晶粒尺寸的影响。通过SEM与AFM表征薄膜的表面形貌与表面粗糙度,用EDS检测薄膜的元素组分。所制备的样品的Cu/(Zn+Sn)、Zn/Sn处于最优范围。通过XRD及Raman检测薄膜的结晶情况以及薄膜中的二次相,经上述测试分析判定CZTS薄膜品质良好。最终制备出以CZTS为吸收层的薄膜太阳电池,并用IV特性检验了CZTS电池性能参数,得到效率为0.83%的CZTS薄膜太阳电池,并通过改进硫化退火工艺将效率提高至1.58%。