薄膜技術(shù)與應(yīng)用(共13張PPT)

1、薄膜技術(shù)與應(yīng)用薄膜太陽(yáng)能電池目前主要分為非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池、碲化鎘（CdTe）薄膜太陽(yáng)能電池、銅銦鎵硒（CIGS）薄膜太陽(yáng)能電池三類。僅在數(shù)年以前，薄膜光伏 技術(shù)在光伏產(chǎn)業(yè)中還只能用“微不足道”來形容，但在今天，其生產(chǎn)份額不斷擴(kuò)張。薄膜電池與傳統(tǒng)硅晶電池的比較傳統(tǒng)硅晶電池：由硅晶體組成,電池主要部分易碎,易產(chǎn)生隱形裂紋,大多有一層鋼化玻璃作為防護(hù),造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價(jià)高,效率或多或少降低薄膜電池：克服了上述缺點(diǎn)，重量輕,厚度薄.可彎曲,易攜帶,克服了上述缺點(diǎn),但并沒有傳統(tǒng)硅晶電池轉(zhuǎn)化效率高. 銅銦鎵硒（CIGS）薄膜組成材料：Mo、ZnO、AI、ZnS、MgO以及 Cu、I

2、n、Ga、Se等材料。 制備工藝真空工藝非真空工藝多源共蒸發(fā)法！濺射后硒化法！分子束外延法化學(xué)氣相沉淀法電化學(xué)沉積法旋涂涂布法絲網(wǎng)印刷法噴墨打印法共蒸發(fā)法實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖 多源共蒸發(fā)法共蒸發(fā)是典型的物理氣相沉淀工藝（PVD）。根據(jù)薄膜沉積過程，共蒸發(fā)可分為一步法、兩步法和三步法。三步共蒸發(fā)法工藝源物質(zhì)In-Ga-Se預(yù)置層表面富Cu的CIGS薄膜等化學(xué)計(jì)量比的CIGS稍微貧銅的P型CIGS基底溫度較低的情況下（400C）蒸發(fā)In、Ga、Se形成一層In-Ga-Se預(yù)置層?？刂圃颖壤齀n:Ga=0.7 : 0.3, In+Ga/Se=2:32-xSe,形成表面富Cu的CIGS薄膜。少量的In,G

3、a,Se沉積以形成少量貧銅的CIGS薄膜。多源共蒸發(fā)法3, In+Ga/Se=2:3表面富Cu的CIGS薄膜可彎曲,易攜帶,克服了上述缺點(diǎn),但并沒有傳統(tǒng)硅晶電池轉(zhuǎn)化效率高.硒主要通過擴(kuò)散進(jìn)入薄膜內(nèi)部與金屬預(yù)置層的Cu、In、Ga元素反應(yīng)生成CuInxGa1-xSe2薄膜共蒸發(fā)法實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖Cu-In-Ga預(yù)置層的沉積硒主要通過擴(kuò)散進(jìn)入薄膜內(nèi)部與金屬預(yù)置層的Cu、In、Ga元素反應(yīng)生成CuInxGa1-xSe2薄膜傳統(tǒng)硅晶電池：由硅晶體組成,電池主要部分易碎,易產(chǎn)生隱形裂紋,大多有一層鋼化玻璃作為防護(hù),造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價(jià)高,效率或多或少降低僅在數(shù)年以前，薄膜光伏 技術(shù)在光伏

4、產(chǎn)業(yè)中還只能用“微不足道”來形容，但在今天，其生產(chǎn)份額不斷擴(kuò)張。薄膜電池與傳統(tǒng)硅晶電池的比較太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源正在得到迅速的發(fā)展與應(yīng)用。電池：CIS系薄膜太陽(yáng)能電組成材料：Mo、ZnO、AI、ZnS、MgO以及 Cu、In、Ga、Se等材料。真空硒化退火裝置示意圖 濺射后硒化法預(yù)置層硒化法Cu-In-Ga預(yù)置層的沉積預(yù)置層硒化熱處理真空工藝非真空工藝H2Se氣氛Se氣氛可彎曲,易攜帶,克服了上述缺點(diǎn),但并沒有傳統(tǒng)硅晶電池轉(zhuǎn)化效率高.可彎曲,易攜帶,克服了上述缺點(diǎn),但并沒有傳統(tǒng)硅晶電池轉(zhuǎn)化效率高.傳統(tǒng)硅晶電池：由硅晶體組成,電池主要部分易碎,易產(chǎn)生隱形裂紋,大多有一層鋼化玻

5、璃作為防護(hù),造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價(jià)高,效率或多或少降低太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源正在得到迅速的發(fā)展與應(yīng)用。電池：CIS系薄膜太陽(yáng)能電銅銦鎵硒（CIGS）薄膜產(chǎn)品與應(yīng)用共蒸發(fā)法實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖等化學(xué)計(jì)量比的CIGS電池：CIS系薄膜太陽(yáng)能電銅銦鎵硒（CIGS）薄膜產(chǎn)品與應(yīng)用效率高等特點(diǎn)，注定了它少量的In,Ga,Se沉積以形成少量貧銅的CIGS薄膜。多源共蒸發(fā)法濺射后硒化法電池：CIS系薄膜太陽(yáng)能電組成材料：Mo、ZnO、AI、ZnS、MgO以及 Cu、In、Ga、Se等材料。銅銦鎵硒（CIGS）薄膜產(chǎn)品與應(yīng)用預(yù)置層的硒化硒主要通過擴(kuò)散進(jìn)入薄膜內(nèi)部與金屬預(yù)置層的Cu、In、Ga元素反應(yīng)生成CuInxGa1-xSe2薄膜H2Se是最好的硒源，但具有毒性且 容易揮發(fā)；固態(tài)Se作為硒源，Se難以壓制，在熱處理過程中會(huì)導(dǎo)致In、Ga等元素的損失。真空硒化退火裝置示意圖磁控濺射系統(tǒng)示意圖磁控濺射制備預(yù)置層氬氣Ar+靶材Cu、In、Ga基底輝光放電CIG預(yù)置層銅銦鎵硒（CIGS）薄膜產(chǎn)品與應(yīng)用CIGS太陽(yáng)能電池的應(yīng)用市場(chǎng)應(yīng)用前景太陽(yáng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源正在得到迅速的發(fā)展與應(yīng)用。太陽(yáng)能發(fā)電站、太陽(yáng)能衛(wèi)星供電、太陽(yáng)能汽車充電等等。而作為太陽(yáng)能能源轉(zhuǎn)換媒介的太