范 平，池京容，梁广兴，郑壮豪，张东平，蔡兴民，李定梅，陈天宝

深圳大学物理科学与技术学院，薄膜物理与应用研究所，深圳市传感器技术重点实验室，深圳518060

黄铜矿结构的Ⅰ－Ⅲ－Ⅵ族化合物CuInSe2(CIS)具有许多优良特性:其光吸收能力强，光电转换效率高;抗干扰、耐辐射能力强，无光辐射引致的性能衰退效应;其内部晶相结构与化学计量比的差异可导致禁带宽度在1.04～1.37 eV变化，半导体导电类型也随之发生变化，再加上其具有较小的电阻率，只需要1～2 μm厚的薄膜就可以吸收大部分太阳光，从而大大降低太阳能电池成本，是制作多晶薄膜太阳电池吸收层最有前途的材料之一.研究表明，通过掺杂第Ⅲ或Ⅳ族元素可以增加CIS的禁带宽度以及太阳光谱的配合度，从而得到更高的转换效率［1-2］.目前，薄膜太阳电池的研究热点之一是Cu(In，Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池，它是在CIS的基础上，掺杂Ga元素，使Ga部分取代同族的 In原子，形成了 Cu(In，Ga)Se2.通过调节N(Ga)/(N(Ga)+N(In))可以改变CIGS的带隙，调节范围为1.04～1.72 eV.2010年8月，德国氢能与太阳能研究中心宣布其CIGS太阳电池 (面积为0.5 cm2，厚度为 4μm)的转换效率达20.3%［3］，突破了美国再生能源中心保持了16年的记录，同时也标志着CIGS电池效率突破20%，可与多晶硅电池的转化效率媲美.

CIS和CIGS薄膜的制备方法很多，目前普遍使用的是共蒸发法［4-5］和金属预制层后硒化法［5-6］.共蒸发法无法精确控制元素比例，工艺重复性低，原料利用率低，对贵金属的浪费大，不利于降低成本，不适用大规模工业生产.现阶段大规模生产方法中仍主要……