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H2S气氛下硫化温度对Cu2ZnSnS4薄膜性能影响的研究
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:人工晶体学报
  • 时间:2014.10.4
  • 页码:1101-1105
  • 分类:O484.4[理学—固体物理;理学—物理] TB34[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61176062);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
  • 相关项目:低成本环保型Cu2ZnSnS4/a-Si太阳电池材料与光伏性能的研究
中文摘要:

用磁控溅射法在玻璃衬底上沉积Zn/Sn/Cu预置层,然后再在H2S气氛下将其硫化制成Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜。研究了不同硫化温度(460,500,540和580℃)对CZTS薄膜性能的影响。采用X射线衍射、Raman、扫描电镜、能量色散谱和紫外-可见-近红外分光光度计表征薄膜的物相、表面形貌和光学性能。结果表明,在不同硫化温度下都成功制备了CZTS薄膜。当硫化温度为540℃时,制备的薄膜晶粒达到2μm,结晶性最好,表面致密光滑,而且它的吸收系数大于7×104cm^-1,禁带宽度为1.49 e V。硫化温度较低(460℃)时,含有Cu2-xS杂质相,表面存在孔洞。而硫化温度较高(580℃)时,晶界处会产生微裂纹。

英文摘要:

The Zn/Sn/Cu precursor layers,deposited by magnetron sputtering on glass substrate,were sulfurized in H2S atmosphere. The influence of the sulfurization temperature (460- 580℃ ) on the properties of the CH2ZnSnS4(CZTS) films was investigated.The phase structures,microstructures,and optical properties of the films were characterized with X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and ultraviolet visible near infrared spectrometer.The results show that the CZIS Fdms were synthesized at all sulfmhzation temperatures. The dense-smooth CZIS film sulfurized at an optimized teinperature of 540℃ had large grain ( - 2μm) ,and good crystallinity. Sulfurized at 540℃ ,the CZTS films had an absorption coefficient higher than 7×10^4 cm^-1 and a band gap of 1.49 eV.However,sulfurized at 460℃,the impurity phase of Cu2-xS was observed in the porous CZTS film.As the sulfufization temperature increased to 580℃ ,micro-cracks emerged at the grain boundaries.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943