[00852739]CIGSS光伏材料设计与制备技术

CIS(CulnSe<,2>)是已知对太阳光吸收最好的半导体材料，其多晶薄膜具有优良的光电性能，厚度为0.5μm的CIS足以吸收90％的太阳光子。理论预测，CIS薄膜太阳能电池的光电转换效率可达20％。CIS的光电性能则可通过掺入Ga、s替代部分In、Se而得到改善。中国地质大学马鸿文教授系统研究了Cu-In-Ga-Se-S体系光伏材料的组成-晶格常数-禁带宽度之间的关系，以及材料自由焓与稳定性的关系，初步建立了预测材料结构与性能的理论模型，为最终制备CIGSS多晶薄膜太阳电池提供理论指导。主要创新点：(1)采用高温合成工艺，合成了CIGSS多晶材料，确定厂材料的品格常数与组成之间的关系；(2)采用新研制的溶胶-凝胶-硒化工艺，成功地制备出CIS薄膜；(3)采用电沉积法制备技术，制备了CIS薄膜，取得了优化工艺条件；(4)采用单源真空蒸发法，制备了符合CIS太阳电池的缓冲层材料性能要求的ZnSe薄膜。上述薄膜的性能与采用其他高成本工艺制备的薄膜性能相当，填补了国内在该领域的研究空白。 标志性成果：(1)参加国内外有关的学术会议交流报告研究成果8人次，发表学术论文7篇，其中核心刊物5篇；(2)取得国家发明专利1项：制备CuInSe<，2>半导体薄膜的溶胶-凝胶-硒化工艺(ZL98100036.3)：(3)培养硕士生2名，博士生3名，其中获“全国大学生挑战杯课外科技作品比赛”三等奖1人。