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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 新能源 » 一步溅射制备CIGS吸收层
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nanokiller

银虫 (小有名气)

[交流] 一步溅射制备CIGS吸收层已有15人参与

不知大家有谁做过一步溅射制备CIGS或CIS吸收层的工作？或谈一下这方面的了解/见解？相关资料？
我所了解的是台湾威奈公司在从事这方面的工作。
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1楼2012-01-05 15:07:15
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ftfxiaoyu

木虫 (正式写手)
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天也潇潇(金币+1): 鼓励交流 2012-03-11 19:23:18
1. CIGS吸收层的化学计量比可以不用研究化学计量比的四元靶材溅射，吸收层薄膜与靶材成分不同，在靶材中减少多的，增加少的。
2. 溅射沉积的高温是必须的，否则黄铜矿相不一定形成，需要的温度有报道约550度，效率8%左右。
3.预制层的成分均匀是横向，纵向需要成分梯度，Ga梯度可能不好形成，表面贫Cu也是必须的。
（4）如果形成合金相（Cu11In9），硒化后成分均匀性可能大打折扣。
（3）首先要生成需要的相，再是梯度形成。
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14楼2012-02-28 10:31:57
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diamondli99

木虫 (正式写手)
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lovibond(金币+2): 鼓励交流 2012-01-08 10:41:56
天也潇潇: 回帖置顶 2012-02-29 20:49:42
记得曾经有人给我发站内信讨论这个问题。我想公开表达一下我的观点。我不认为一步溅射的方法可以制备性能较好的CIGS吸收层；我的主要观点为：
1. 难以保证吸收层的化学计量比，虽然CIGS电池对吸收层的化学计量比并不严格，但是对CGI和GGI的要求还是有的；换言之你即使采用按照严格化学计量比的四元靶材进行溅射，也未必获得与靶材成分完全一致的吸收层薄膜。也许它是CIGS薄膜，但是难以获得较高的效率；
2. 一步溅射的温度到底有多少？能不能保证四元相的充分形成？也许有人说，我的靶材就是CIGS，还要高温去保证四元相吗？依据我的试验结论，高温是必须的，否则还是难以保证高效率。
以上是我的粗识浅见，欢迎大家拍砖。其实我真的想通过讨论的方式获取更多的知识，希望大家教我。谢谢！
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nanokiller
3楼2012-01-07 08:41:39
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普通回帖

nanokiller

银虫 (小有名气)
我觉得即使一步能够溅射出合乎元素比例要求的CIGS，是否沉积速率也是个问题？要镀2um的CIGS ，用射频磁控溅射得用几个小时吧？请有经验的朋友，指教。
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2楼2012-01-06 11:18:34
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nanokiller

银虫 (小有名气)
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楼: Originally posted by diamondli99 at 2012-01-07 08:41:39:
记得曾经有人给我发站内信讨论这个问题。我想公开表达一下我的观点。我不认为一步溅射的方法可以制备性能较好的CIGS吸收层；我的主要观点为：
1. 难以保证吸收层的化学计量比，虽然CIGS电池对吸收层的化学计量比 ...

请问你现在效率能做到多少？CIGS吸收层要镀多长时间？靶的功率密度是多少？请不吝指教。
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4楼2012-01-07 16:27:44
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diamondli99

木虫 (正式写手)
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4楼: Originally posted by nanokiller at 2012-01-07 16:27:44:
请问你现在效率能做到多少？CIGS吸收层要镀多长时间？靶的功率密度是多少？请不吝指教。

我没有用一步溅射的方法，电池的效率，300X300mm效率为13%。我用的溅射后硒化的方法，所以工艺周期比较长。
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5楼2012-01-08 07:11:22
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nanokiller

银虫 (小有名气)
引用回帖:
楼: Originally posted by diamondli99 at 2012-01-08 07:11:22:
我没有用一步溅射的方法，电池的效率，300X300mm效率为13%。我用的溅射后硒化的方法，所以工艺周期比较长。

300X300mm的能做到13%在国内也可以数数了，尤其是溅射后硒化做出来的。希望能多与你多交流。我最近在开展这方面的调研。
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6楼2012-01-08 10:30:42
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zhurl123

新虫 (正式写手)
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一步法肯定做不出来   日本AIST的效率为20%，均采用三部法制备
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7楼2012-01-08 17:24:40
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nanokiller

银虫 (小有名气)
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楼: Originally posted by diamondli99 at 2012-01-08 07:11:22:
我没有用一步溅射的方法，电池的效率，300X300mm效率为13%。我用的溅射后硒化的方法，所以工艺周期比较长。

再问一下，你的工艺中是否要用到KCN？
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8楼2012-01-09 10:56:51
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diamondli99

木虫 (正式写手)
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8楼: Originally posted by nanokiller at 2012-01-09 10:56:51:
再问一下，你的工艺中是否要用到KCN？

没有，其实如果硒化工艺控制的好，尤其是预制层的成分梯度控制的好，真正做到表面贫铜，KCN完全可以省略。当然我不能说这步工艺没有帮助，也许在我现在的基础上加上这步工艺可能对进一步提高效率有帮助，只是我现在没做而已。
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9楼2012-01-09 13:11:59
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nanokiller

银虫 (小有名气)
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楼: Originally posted by diamondli99 at 2012-01-09 13:11:59:
没有，其实如果硒化工艺控制的好，尤其是预制层的成分梯度控制的好，真正做到表面贫铜，KCN完全可以省略。当然我不能说这步工艺没有帮助，也许在我现在的基础上加上这步工艺可能对进一步提高效率有帮助，只是我现 ...

多谢回复！
（1）不知你所讲的预制层的成分梯度是讲CuGaIn元素层需要一个成分梯度吗？还是说硒化后的CIGS的Ga成分梯度？（我的预制层为CuGa/In/CuGa/In/CuGa/In三双叠层，我们追求的是均匀的预制层，难道是大错特错吗？）
（2）大家都知道CIGS的难点就是硒化，文献中有讲要控制预制层的合金相（Cu11In9），不知你的观点如何？是否合金相的控制是必需的？
（3）若需要控制预制层的元素梯度，哪是否好多文献报导的预制层的200度左右的合金化这一步退火工艺根本不需要？
（4）你的硒化是用RTP工艺吗？
希望不吝指教。
看你的金币很多，就不送你红花了。呵呵。
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10楼2012-01-09 18:49:29
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