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预热处理前驱体后硫化温度对Cu_2ZnSnS_4薄膜性能影响的研究
  • ISSN号:1672-7126
  • 期刊名称:真空科学与技术学报
  • 时间:2014
  • 页码:1352-1357
  • 分类:TM914.4[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 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); 江苏省科技支撑计划(工业)项目(BE2012103); 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前驱体,在石英管中将前驱体加热到350℃预热处理30 min,再然后用硫粉作为硫源将预热处理后的金属前驱体硫化制成Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜。研究了不同硫化温度(500,540和580℃)对CZTS薄膜性能的影响。采用X射线衍射、喇曼光普仪、扫描电镜、能谱分析仪、能量散射谱和紫外-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,且都具有(112)晶面择优取向。随着硫化温度的升高,薄膜中的晶粒尺寸明显增大,结晶性也有所增大。当硫化温度升高至580℃,所制备的薄膜中晶粒尺寸可达到1μm以上。在不同硫化温度下所制备薄膜的禁带宽度都接近1.5 e V。

英文摘要:

Preheated at 350℃ for 30min, the rnagnetron co-sputtered Zn/Sn/Cu precursors on glass substrate were sulfurized with S powder. The influence of the sulfurization temperature on the properties and electronic structures of the Cu2ZnSrtS4(CZTS) coatings was investigated. The micmstmctures, phase-structures, and optical properties of the coatings were characterized with X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, energy dispersive spectroscopy, and UV-Vis-NIR spectrometer. The preliminary results show that the preheating and sulfurization temperature strongly affect the grain size and band-gap of the single phased, (112) preferentially oriented CZTS coatings. For exampie,as the temperature increased from 500 to 580℃, the gain size grew up to 1μm with improved erystallinity; and its band-gap widened from 1.47 to 1.53 eV. Keywords Magnetmn sputtering, CZ1S film, Pretreatment, Sulfurization temperature

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期刊信息
  • 《真空科学与技术学报》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国真空学会
  • 主编:李德杰
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  • 邮编:100022
  • 邮箱:cvs@chinesevacuum.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7126
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5177/TB
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  • 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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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