太陽能電池減薄中酸性溴溶液的化學處理的研究

大家好，小科來為大家解答以上問題。太陽能電池減薄中酸性溴溶液的化學處理的研究這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、摘要

2、本文介紹了一種在沃林科納通過化學蝕刻減小吸收體厚度的方法。

3、我們用HBr/Br/Br2/H2O刻蝕法制備了厚度在2.7-0.5微米之間的氯化石墨，并用石墨爐原子吸收光譜法測定了氯化石墨的溶解動力學速率。

4、x射線光電子能譜分析表明，用酸性溴溶液處理表面的蝕刻過程提供了受控的化學減薄過程，這使得具有幾乎平坦的表面和非常低的表面Se0成為可能。

5、實驗細節(jié)

6、蝕刻條件：本文中氫溴酸溴水的配方為0.25摩爾L10.02摩爾L1，超純去離子水。

7、溶解過程在200.5下使用40轉/分的垂直旋轉圓盤系統(tǒng)進行。

8、蝕刻后，樣品在去離子水中洗滌，用氮氣干燥，并在XPS實驗期間保持在受控條件下。

9、蝕刻液分析：蝕刻過程中，用校準移液管抽取少量溶液樣品，立即更換等量的新蝕刻液。

10、石墨爐原子吸收光譜儀用于測量萃取樣品組中各溶解階段的溶解產(chǎn)物量。

11、注：在這項工作中，每個樣品都配有鎵和銅。

12、XPS:表面分析前，樣品在高純度去離子水中(18 m cm)仔細清洗，并在N2通量下干燥。

13、XPS表面化學分析在熱電子K-譜儀中使用單色Al-K射線源(1486.6eV)。

14、補償可以用來克服玻璃基板引起的充電效應。

15、實驗結果和討論

16、如圖1所示，我們證明了對于每種元素，溶解產(chǎn)物的濃度隨著浸泡時間線性增加，直到整個CIGSe層在溶解時達到穩(wěn)態(tài)值。

17、每個元素的飽和時間是相同的，因此它取決于樣品轉速、初始CIGSe厚度、溴濃度和浴溫。

18、從圖1中，我們可以看到在7分鐘左右總是可以感覺到細微的變化。然而，在第一近似中，我們可以假設溶解過程的蝕刻速率是恒定的。

19、基于在15.7分鐘完全溶解的假設，我們可以確定在本工作所用的實驗條件下恒定速率為0.17微米分鐘1。

20、因此，我們可以確定蝕刻CIGSe厚度估計與蝕刻持續(xù)時間成正比。

21、許多實驗結果表明，非常穩(wěn)定的蝕刻過程與溴在酸性介質中的氧化特性有關。

22、溶解的線性特性使得一旦設置了槽工程(Br2濃度、溫度、流體動力學條件)，就可以使用可重復的蝕刻速率。

23、此外，在蝕刻的第一階段實現(xiàn)了初始粗糙度的降低。

24、酸性介質中的觀測結果與中性介質中的觀測結果相似，表明獨特的水平效應控制了非常粗糙的初始CIGSe表面的可重復展平。

25、通過降低粗糙度，也可以減少界面復合。

26、對溶解各步驟表面化學的XPS研究表明，酸性溴制劑幾乎在整個蝕刻過程中都保持了比表面積。

27、事實上，在短暫的初始階段后，無論溶解的吸收劑的厚度如何，我們都可以認為蝕刻留下了非常穩(wěn)定的酸性介質的表面化學特性。

28、這一特性對于化學工程來說至關重要。

29、除了最初涉及幾十納米的蝕刻步驟之外，我們說銦、銅、鎵和硒的能量再分布是非?？稍佻F(xiàn)的，如圖1中收集的歸一化光譜所證明的。

30、結論

31、本文證明酸性溴溶液適用于氯化石墨的濕法化學稀釋。

32、由于直接蝕刻產(chǎn)物的滴定，我們證明蝕刻機理是恒定的，并很快達到其靜態(tài)。

33、通過控制流體動力學條件，可以精確地估計蝕刻速率，同時允許厚度溶解的定量預測。

34、在實現(xiàn)和測試超薄(500納米)CIGSe太陽能電池的框架內，我們建立了一種可重復的方法，通過化學蝕刻來減少吸收器厚度。

35、此外，通過連續(xù)XPS分析，我們證明得到的表面組成是恒定的，這與動力學的準恒定特性是一致的。

36、這些結果表明，光伏器件的以下過程發(fā)生在恒定的化學成分中。

37、綜上所述，酸性溴溶液提供了良好的化學稀釋工藝，適用于CBD硫化鎘沉積前的氰化鉀處理。

38、我們在酸性介質中的方法有助于制造超薄和納米結構的CIGSe太陽能電池。

39、支票。

本文到此結束，希望對大家有所幫助。