一步电沉积法制备CZTS薄膜的结构与光学退火路径依赖特性及其自由退火硫化光伏应用

摘要： 在电沉积-退火工艺中，初始沉积膜存在硫元素缺失，这使得硫化处理不可避免。本文采用一种电解液，在掺铟氧化锡玻璃基板上直接制备无需后续退火硫化的Cu2ZnSnS4薄膜，用于太阳能电池应用。通过恒电位法实现CZTS薄膜的一步制备，并研究了沉积电位的影响。通过不同温度退火处理制备样品，结合结构与形貌特性分析来理解生长行为并优化薄膜性能。X射线衍射(XRD)图谱显示(112)、(200)和(224)晶面特征峰，对应于黄铜矿结构薄膜及少量杂相。利用扫描电镜和XRD分析研究了薄膜均匀区域及晶粒尺寸随退火温度的变化规律。光学研究表明，禁带宽度Eg随退火温度变化在1.7-1.48 eV范围内增大。