【正文】 。同時(shí),效率達(dá)8%以上的太陽(yáng)電池組件[7]。通過(guò)優(yōu)化和減薄CdS薄膜,提高了CdS/CdTe太陽(yáng)電池的性能。工藝參數(shù)對(duì)制備的CdS薄膜的結(jié)構(gòu)、性能和表面形貌有很大影響,為了優(yōu)化薄膜的性能,許多研究者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。（CBD法）1884 年,有人首次采用化學(xué)水浴法制備了PbS薄膜,后來(lái)發(fā)展為硫化鎘等多種金屬硫族化合物半導(dǎo)體薄膜的制備方法。 CdS薄膜的制備方法制備CdS薄膜的方法很多，如真空蒸發(fā)法、磁控濺射法、化學(xué)水浴法（CBD法）、噴涂熱解法、電沉積法、絲網(wǎng)印刷法、MOCVD法、Solgel法等[6]。s，[5]。微毒，無(wú)放射性，微溶于水和乙醇，溶于酸，極易溶于氨水。一般制備的CdS材料中這兩種結(jié)構(gòu)都會(huì)存在,因?yàn)檫@兩種結(jié)構(gòu)為同質(zhì)異性體,形成能的差異也很小。圖11 CdS晶體結(jié)構(gòu)(a)立方晶型結(jié)構(gòu)(b)六方晶型結(jié)構(gòu)立方晶相的CdS晶格結(jié)構(gòu)如圖11 (a)所示,它是四面體,屬于等軸晶系,面心結(jié)構(gòu)。CdS主要包括纖鋅礦和閃鋅礦兩種晶格結(jié)構(gòu)，如圖11所示。β型，橘紅色粉末，～。有晶體和無(wú)定形物。硫化鎘(英文caudmim sulfide)分子式CdS，是一種N型光電導(dǎo)半導(dǎo)體材料。在光伏轉(zhuǎn)換方面,CdS作為直接能隙半導(dǎo)體,是一種良好的窗口層材料和過(guò)渡層材料,具有廣闊的應(yīng)用前景。本課題采用磁控濺射法制備太陽(yáng)電池窗口層，這種薄膜制備方法更適用于大面積均勻薄膜的生長(zhǎng)，所制薄膜均勻致密，制模成本低，工藝簡(jiǎn)單適合大面積連續(xù)生產(chǎn)，商業(yè)前景廣闊。所以業(yè)界希望推進(jìn)全干工藝制作CdTe薄膜太陽(yáng)電池, 以進(jìn)一步提升該類光伏器件的轉(zhuǎn)換效率, 簡(jiǎn)化制作工序, 提高量產(chǎn)后的成品率。硫化鎘（CdS）因其具有較深的價(jià)帶能級(jí)和一些特殊的電化學(xué)性能，因此被廣泛應(yīng)用于光催化太陽(yáng)能電池窗口層材料[2]。一般窗口層起到同電池本體層形成pn結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的作用，由于窗口層是表面層，因此窗口層要盡量避免吸收光產(chǎn)生載流子，因此窗口層普遍采用禁帶寬度大的材料制成，盡量不吸收光。通過(guò)改善CdS窗口層材料的光學(xué)、電學(xué)性能可以提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。硫化鎘（CdS）作為一種n型半導(dǎo)體材料，非常適合作為異質(zhì)結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池的窗口材料[1]。目前,如何尋求新材料、新結(jié)構(gòu)來(lái)改善太陽(yáng)電池的光伏性能參數(shù)是困擾光伏工作者的最大難題之一。關(guān)鍵詞：硫化鎘，磁控濺射，晶體結(jié)構(gòu)，表面形貌，光學(xué)性能AbstractCadmium sulfide, Molecular formula is CdS, It’s a kind of N type photoconductive semiconductor materials. CdS is a very important material as a IIIV pound semiconductor，the bandgap energy of CdS is . Using the Xray diffraction, atomic force microscopy and uvvis spectrophotometer detection the crystal structure, surface morphology and optical properties of the CdS. Discuss the different process parameters like the sputtering power, sputtering time, substrate temperature, pressure, the distance of target material and substrate, the influence for CdS film by light through the performance, The crystal structure and surface morphology.The experiment shows that：the Cadmium sulphide thin film’s Optical properties and surface morphology related to the film thickness, crystal structure and grain size. It found that the optical transmittance of cadmium sulfide and the forbidden band width decrease with increase in the film thickness. the thin film surface roughness decrease with increase in the grain.Keywords: Cadmium，sulfide,magnetron，sputtering,crystal，structure,surface morphology，optical properties目 錄第一章 前 言 1 選題背景 1 研究意義 1 CdS材料簡(jiǎn)介 2 CdS薄膜的制備方法 3 3 3 4 4 CdS的應(yīng)用 5 5 6 7 8第二章 薄膜的制備與表征 9 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器 9 CdS薄膜的制備 9 基片的預(yù)處理 10 磁控濺射材料 10 10 11 CdS薄膜的表征 12 X射線衍射儀（XRD） 12 13（AFM） 14第三章 結(jié)果與討論 15 15 19 23 26 30第四章 結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 36致 謝 38聲 明 39VII第一章 前 言煤、石油和天然氣等傳統(tǒng)非再生能源在我們的生活中起到了非常大的作用，但由于這些能源儲(chǔ)量有限，還會(huì)帶來(lái)環(huán)境問(wèn)題，使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注新能源的開發(fā)和利用。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：硫化鎘薄膜的光學(xué)性能、表面形貌主要與薄膜厚度、晶體結(jié)構(gòu)和晶粒大小有關(guān)。使用X射線衍射儀、原子力顯微鏡，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)CdS薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)性能進(jìn)行了分析測(cè)試。(5) － 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理(6) － 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成論文(7) － 修改論文、評(píng)閱、答辯任務(wù)書審定日期 年 月 日 系（教研室）主任（簽字） 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 教學(xué)院（系、部）院長(zhǎng)（簽字） 任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 計(jì)劃完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽字） 摘 要硫化鎘，分子式CdS，是一種N型光電導(dǎo)半導(dǎo)體材料。[1]Moualkia H,Hariech S,Aida M Solid Films,2009,518:1259.[2]俞秋蒙. 薄膜太陽(yáng)能電池窗口層材料的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技致富向?qū)В?011年，12期：1548[3]常笑薇. CdS薄膜及其太陽(yáng)能電池的制備和性質(zhì)研究[D]：[碩士學(xué)位論文].北京交通大學(xué)，2006年[4]趙嘉學(xué)，[J].真空，2004年，41卷（04期）：7479 [10]董騏，[J].真空科學(xué)與技術(shù)，1996年，16卷（01期）:5157[5]黎兵，蔡亞平，朱居木等人．CdS多晶薄膜的制備及其性能的研究．四川大學(xué)學(xué)報(bào)．1999．36(3)．497—500[6]J．N．XimelloQuiebras，G．ContrerasPtmnte，J．AguilarHemandez,et a1．Physical properties of chemical bath deposited CdS thinfilms．Sol矗EnergyMaterialsamp。預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使同學(xué)掌握科學(xué)研究的思路和方法，為以后從事材料科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)；為太陽(yáng)能電池的光學(xué)性能優(yōu)化和理論研究做好準(zhǔn)備。通過(guò)本課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生查找、收集文獻(xiàn)資料的能力，了解如何進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，并學(xué)會(huì)總結(jié)、概括，完成文獻(xiàn)綜述的撰寫。磁控濺射可以被認(rèn)為是鍍膜技術(shù)中最突出的成就之一。硫化鎘（CdS）因其具有較深的價(jià)帶能級(jí)和一些特殊的電化學(xué)性能，因此被廣泛應(yīng)用于光催化太陽(yáng)能電池窗口層材料。屬ⅡⅥ族化合物半導(dǎo)體，非常適合作為異質(zhì)結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池的窗口材料。 磁控濺射法制備CdS薄膜及性能表征 密 級(jí)公開學(xué) 號(hào)101554畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）磁控濺射法制備CdS薄膜及性能表征 院（系、部）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 姓 名： 于宇新 年 級(jí)： 2010 專 業(yè)： 材料科學(xué)與工程 指導(dǎo)教師： 曾冬梅 教師職稱： 講 師 2014年 月 日北京北 京 石 油 化 工 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文） 任 務(wù) 書學(xué)院（系、部）材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)材料科學(xué)與工程 班級(jí) 材101學(xué)生姓名 于宇新 指導(dǎo)教師/職稱 曾冬梅/講師 （論文）題目磁控濺射法制備CdS薄膜及性能表征： 2014 年 2 月 16 日 至 2014 年 月 日（論文）的主要內(nèi)容與要求（含課題簡(jiǎn)介、任務(wù)與要求、預(yù)期培養(yǎng)目標(biāo)、原始數(shù)據(jù)及應(yīng)提交的成果）硫化鎘(英文caudmim sulfide)分子式CdS，是一種N型光電導(dǎo)半導(dǎo)體材料。同時(shí)由于CdS薄膜易于制作、成本低廉，使其成為太陽(yáng)能電池研究中的熱點(diǎn)。制備CdS薄膜的方法很多，如真空蒸發(fā)法、磁控濺射法、化學(xué)水浴法（CBD法）、噴涂熱解法、電沉積法、絲網(wǎng)印刷法、MOCVD法、Solgel法等。它以濺射率高、基片溫升低、膜基結(jié)合力好、裝置性能穩(wěn)定、操作控制方便等優(yōu)點(diǎn),成為鍍膜工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域(特別是建筑鍍膜玻璃、透明導(dǎo)電膜玻璃、柔性基材卷繞鍍等對(duì)大面積的均勻性有特別苛刻要求的連續(xù)鍍膜場(chǎng)合)的首選方案。提高學(xué)生科技論文閱讀和翻譯的能力，準(zhǔn)確翻譯一篇外文文獻(xiàn)；鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)會(huì)操作和使用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備；使學(xué)生了解材料相結(jié)構(gòu)、組織形貌、光電性能的檢測(cè)原理，掌握基礎(chǔ)的分析檢測(cè)技術(shù)；培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)