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一步法电化学沉积Cu(In 1-x, Gax)Se2薄膜的特性

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) June A cta Phys. Chim. Sin., 2008, 24(6) :1073-1079 1073 [Note] 一步法电化学沉积Cu(In , Ga )Se 薄膜的特性 1-x x 2 建平* 孙国忠 闫 礼 康 峰 杨 亮 何 青 周志强 李凤岩 孙 云 ( 开大学光电子薄膜器件与技术研究所, 天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室, 天津 300071) 摘要: 在CuCl 、InCl 、GaCl 及H SeO 组成的酸性水溶液电沉积体系中, 对Mo/玻璃衬底上一步法电沉积 2 3 3 2 3 Cu(In , Ga )Se (简写为CIGS)薄膜进行了研究. 为了稳定溶液的化学性质, 在溶液中加入邻苯二甲酸氢钾和氨基 1-x x 2 磺酸作为pH 缓冲剂, 将溶液的pH 值控制在约2.5, 并提高薄膜中Ga 的含量. 通过大量实验优化了溶液组成及 电沉积条件, 得到接近化学计量比 Cu 的CIGS 薄膜(当Cu 与In+Ga 的摩尔比为1 时, 称为符合化学计量比的 致密、无裂纹 CIGS 薄膜; 当其比值为0.8-1 时, 称为 Cu 或富In 的CIGS 薄膜)预置层, 薄膜表面光亮、 . 利用循 环伏安法初步研究了一步法电沉积CIGS 薄膜的反应机理, 在沉积过程中, Se4+离子先还原生成单质Se, 再诱导 Cu2+ 、Ga3+和In3+发生共沉积. 电沉积CIGS 薄膜预置层在固态硒源280 蒸发的硒气氛中进行硒化再结晶, 有效 改善了薄膜的结晶结构, 且成份基本不发生变化, 但是表面会产生大量的裂纹. 关键词: 电沉积; Cu(In , Ga )Se 薄膜; 循环伏安法; pH 缓冲溶液 1-x x 2 中图分类号: O646 Properties of One Step Electrodeposited Cu(In , Ga )Se Thin Films 1-x x 2

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