太阳能电池 CuInS2陶瓷的制备及其结构、性能表征

　　　　本文由醉灬忘歌贡献

　　　　ｄｏｃ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机

查看。

　　　　本　科　毕　业　论　文　（设　计）

　　　　题　姓

　　　　目　名

　　　　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷的制备及其结构、性能表征　陶瓷的制备及其结构、　备及其结构　学

　号专业年级　职　称

　　　　带格式的：　字体：　非加粗　格式的

　　　　指导教师

　　　　２０１０　年　５　月　１０　日

　　　　带格式的：　字体：　加粗　格式的　带格式的：　字体：　加粗　格式的　带格式的：　字体

：　加粗　格式的　带格式的：　两端对齐，　缩进：　首　格式的　行缩进：　９．５　字符

　　　　Ｉ

　　　　目　录

　　　　绪论　……　１１１　１　太阳能电池概况及选题背景和研究内容　……　１１１　１．１　太阳能

电池工作原理　……　１１１　１．２　太阳能电池优点　……　２　１．３　太阳能电池的发展　……　

２　１．４　ＣｕＩｎＳ２　薄膜太阳能电池　……　３３３　１．４．１　ＣｕＩｎＳ２　的基本性质　……　３３３　１．４．

２　ＣｕＩｎＳ２　电池的研究历程　……　５５５　１．４．３　ＣｕＩｎＳ２　薄膜太阳能电池产业化现状　……

　５５５　１．４．４　ＣｕＩｎＳ２　薄膜太阳能电池今后的展望　……　６６６　１．５　选题背景和研究内容　……　７７７　１．５．１　选题背景　……　７７７　１．５．２　研究内容　……　８８８　２　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷靶材

制备工艺　……　８８８　２．１　主要原料　……　８８８　２．２　主要工艺流程　……　８８８　２．３　制备

工艺　……　９９９　２．３．１　称料　……　９９９　２．３．２　精磨　……　９９９　２．３．３　真空干燥　……　

９９９　２．３．４　压片成型　……　９９９　２．３．５　真空烧结　……　９９９　３　实验结果与分析　……　

１０１０１０　３．１　制备工艺参数　……　１０１０１０　３．１．１　粘合剂用量　……　１０１０１０　３．１．２　成型

压力　……　１０１０１０　３．１．３　烧结气氛　……　１０１０１０　３．１．４　烧结温度　……　１０１０１０　３．１．５　保温时间　……　１１１１１１　３．２　收缩率计算　……　１１１１１１　３．３　ＸＲＤ　图谱分析　……　１

１１１１１　３．４　陶瓷电阻率　……　１３１３１３　结论　……　１３１３１３　参考文献　……　１４１４１４　致谢　……　１５１５１５

　　　　ＩＩ

　　　　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷的制备及其结构、性能表征

　　　　摘要

　　　　ＣｕＩｎＳ２　作为Ⅰ－Ⅲ－Ⅵ族三元化合物半导体，由于其具有高的理论转换效率、光

吸收系数、禁带　宽度与太阳能光谱匹配性极好及热稳定性好等优点，已经引起人们的

广泛关注，被看作是很有发展　前景的太阳能电池光吸收材料。本文采用传统的固相烧

结法，制备　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷靶材。确定出具有黄　铜矿结构的　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷靶材制备过程

中最佳的粘合剂用量、成型压力、烧结气氛、烧结温度以及保　温时间。并在此基本上

探索了烧结温度和保温时间对　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷结构、性能的影响。由实验结果可　以看到

，　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷靶材的最佳烧结温度为　９６０℃，　最佳保温时间为　２ｈ。　在此条件下制

备出的　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷具有黄铜矿结构。

　　　　【关键词】太阳能电池　ＣｕＩｎＳ２　陶瓷　固相法　结构　性能

　　　　ＩＩＩ

　　　　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣｕＩｎＳ２　Ｃｅｒａｍｉｃ　ａｎｄ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｔｓ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａ

ｎｄ　Ｐｒｏｐｅｒｔｙ

　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ

　　　　Ａｓ　ａ　Ⅰ－Ⅲ－Ⅵ　ｔｅｒｎａｒｙ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ，　ｃｏｐｐｅｒ　ｉｎｄｉｕｍ　ｄｉｓｕｌｆｉｄｅ

　（ＣｕＩｎＳ２），　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，　ｈｉｇｈ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，　ｗｅｌｌ　ｍａｔｃｈ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｏｌａｒ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ，　ｇｏｏｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａ

ｄｖａｎｔａｇｅｓ，　ｈａｓ　ｅｍｅｒｇｅｄ　ａｓ　ａ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ａｂｓｏｒｂｅｒ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｆｏｒ　ｓｏｌａｒ　ｃｅｌｌｓ．　Ｃ

ｕＩｎＳ２　ｃｅｒａｍｉｃ　ｔａｒｇｅｔｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｓｏｌｉｄ　ｓｔａｔｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ａ

ｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ，　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｔｅｍｐ

ｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｏｌｄｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＣｕＩｎＳ

ｐａｇｅ　１