● 摘要
探索低成本，高光电转换效率的太阳能电池是当前太阳能电池研究的热点。薄膜太阳能电池便具有这样的特点。本论文的工作主要是恒电流电沉积制备薄膜太阳能电池的吸收层CuInSe2 （以下简称CIS）和窗口层ZnS薄膜。运用XRD，SEM，EDS等表征手段研究各种电沉积条件，电流密度，pH值，络合剂，溶液浓度等对薄膜组成，结构及表面形貌的影响。 首先，采用恒电流沉积的方法在柔性铜箔上制备CIS薄膜，结果表明电流密度过大时，由于大量氢气的析出导致薄膜表面疏松、不致密、容易脱落；电流密度过小则电解时间过长，且不易控制，电流密度为3.64 A/dm2 得到的薄膜的结构和表面质量较为理想。使用柠檬酸三钠和乙二酸作为络合剂时都可以得到较为理想的CIS薄膜。同时还证明在柔性的铜箔衬底上可以电沉积得到较为理想的黄铜矿结构的CIS薄膜。 其次，本论文还研究了脉冲电流和超声振荡对于电沉积CIS的影响，结果显示利用超声振荡以及脉冲电流两种工艺可以制备出黄铜矿结构的CIS薄膜，所制备的薄膜经过热处理结晶性能变好；脉冲电流或者超声振荡均可以促使薄膜的结晶性能变好，同时促进薄膜表面平整。 最后，运用恒电流电沉积方法在柔性铜箔上沉积ZnS薄膜，由薄膜的成分和结构分析可知，高的pH值，大的沉积电流和搅拌都会使得薄膜中的锌含量增加，薄膜变厚，且Zn/S偏离理想值1。如果pH值或（和）电流很大，则薄膜几乎接近锌的单质。pH为1.8，电流为0.03A，硫代硫酸钠为0.08mol/l，不搅拌的情况下获得的薄膜Zn/S应该最接近理想值1，300℃热处理1小时薄膜可以获得较好的结晶度。