溅射制备Zn(O,S)薄膜及其在CIGS电池中的应用

作者：范玉; 李晓东; 林舒平; 张毅; 刘芳芳; 周志强; 孙云; 刘玮

来源：人工晶体学报, 2017, 46(06): 996-1001.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2017.06.007

• 射频磁控溅射
• Zn(O,S)缓冲层
• CIGS

通过射频磁控溅射(MS)工艺,在不同溅射功率下制备Zn(O,S)薄膜,并将其应用于CIGS异质结器件结构中。采用XRD、XRF、台阶仪、透反射光谱仪、SEM以及wx AMPS仿真软件对Zn(O,S)薄膜以及MS-Zn(O,S)/CIGS异质结器件进行研究。结果表明,低功率条件下(<80 W),Zn(O,S)薄膜内S/Zn明显降低,带隙减小,所制备的微晶或非晶结构Zn(O,S)薄膜材料中生成闪锌矿结构Zn S(α-Zn S);高溅射功率下(>100 W),薄膜内S/Zn增加并趋于稳定,Zn(O,S)材料结晶性能改善,α-Zn S消失,带隙增加。器件仿真结果表明,低功率条件下,缓冲层与吸收层(AB)界面导带失调值(CBO)增大,空间电荷区(SCR)复合加剧;高功率条件下,器件品质因子升高明显,主要是由于高功率引起的异质结界面类受主缺陷浓度增加。

• 单位
  天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室; 南开大学; 天津恒电空间电源有限公司