太阳能电池铜铟硒基吸收材料形成过程的热力学和动力学研究

黄铜矿结构铜铟硒基化合物(CIS)作为太阳能电池吸收材料，具有十分良好的潜力，但其成分范围宽，所属体系相关系复杂，产品性能对成分和结构十分敏感，因此存在工艺重复性差，高效电池成品率低等问题。本项目拟通过建立热力学和动力学数据库，应用相关软件，来研究CIS的生长过程。对现有二元系热力学模型进行修正，收集三元系和四元系相图和热力学性质实验数据，采用电动势法测定Cu-In-Ga和Cu-In-Ga-Se体系的活度，以弥补该体系短缺的数据，通过热力学优化，由低元到高元逐步建立Cu-In-Ga-Se四元系热力学模型。利用CIS生长动力学实验数据，优化出不同元素在CIS生长层的迁移率参数，建立相关迁移率数据库。和相关软件结合，构筑CIS基太阳能电池材料的材料设计平台。预测不同工艺条件对产物组成及相结构的影响。寻找要得到理想组成和结构的CIS薄膜所对应的工艺条件。