| 研究生: |
張宜婷 Chang, Yi-Ting |
|---|---|
| 論文名稱: |
利用二階段共電鍍銅銦鎵先驅層與硒化法形成銅銦鎵二硒太陽能電池於可撓式基板之研究 A Study of Fabricating of Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells on Flexible Substrate by Using Selenization of Two-stage Co-plated Cu-In-Ga Precursors |
| 指導教授: |
彭洞清
Perng, Dung-Ching |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
電機資訊學院 - 微電子工程研究所 Institute of Microelectronics |
| 論文出版年: | 2012 |
| 畢業學年度: | 100 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 59 |
| 中文關鍵詞: | 銅銦鎵二硒 、電鍍法 、硒化法 、薄膜太陽能電池 、可撓 、不鏽鋼基板 |
| 外文關鍵詞: | CuInGaSe2, electro-plating, selenization, flexible, stainless steel |
| 相關次數: | 點閱:88 下載:3 |
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本論文利用共電鍍技術取代傳統的物理氣相沉積法來製備銅銦鎵先驅層於鍍有鉻阻障層及鉬背電極的可撓式不鏽鋼基板上,再使用高溫硒化法形成銅銦鎵二硒(CuInGaSe2)吸收層。其中電鍍具有低成本、製程簡單、可大面積製造等優點,而可撓式太陽能電池可使產品多樣化,使其普及到民生用途上並擴大太陽能電池的需求,此研究對於業界量產及發展皆有很大的助益。
在實驗中發現:電鍍液濃度、電鍍之電壓、電鍍時間、硒化溫度與時間等實驗參數皆會影響銅銦鎵二硒薄膜之品質及太陽能電池特性。本實驗透過掃描式電子顯微鏡(SEM)、能量分散光譜儀(EDX)、X光繞射分析儀(XRD)、X射線光電子能譜儀(XPS),對製備的薄膜進行表面形貌、晶體結構、分子結構、元素縱深分佈進行分析。
本實驗最後成功做出CIGS薄膜太陽能電池,由電流電壓特性曲線顯示,該元件具有顯著之二極體特性,目前最佳元件之數據分別為VOC=210 mV、JSC=4.98 mA/cm2、F.F.=24 %、η=0.246 %。
In this dissertation, I used co-electro-deposition technique instead of traditional physical vapor deposition to deposit Cu-In-Ga precursors on a Cr and Mo coated flexible stainless steel substrate, followed by a high temperature selenization process to form CuInGaSe2 (CIGS) absorber layer. Electroplating has many advantages such as low cost, simple process, and available for large-scale production. Solar cell using flexible substrate can apply portable devices and have the potential to boost the demand of photovoltaic module. It has considerable benefits to the photovoltaic industry.
In this study is found that:Concentration of the plating solutions, co-plating voltage, plating time, selenization temperature, and selenization duration, can significantly influence on the quality of the CIGS absorber layer. The study used SEM, EDX, XRD, and XPS to analyze film’s morphology, element composition, crystalline phase and it’s orientation, depth profile (distribution) of the element.
CIGS thin film solar cells have been successfully fabricated after CdS/i-ZnO/ AZO and the metal grids were deposited. From the current-voltage test result, it indicates that the device has remarkable diode characteristics. Currently, the best solar cell has following photovoltaic parameters: Voc=210 mV, Jsc = 4.98 mA/cm2, F.F.=24 % and η=0.246 % .
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