Abstract
以硒化銦銅(CuInSe2)複晶薄膜及其四元化合物為吸收層(absober)製成之太陽電池，其轉換效率(solar energy conversion efficiency)已達17.7%。若欲進一步提高轉換效率，則需降低吸收層之表面結合速度(surface recombination velocity)或提高吸收層的能隙。本研究的目的在討論添加物，銻，自然氧化物(native oxide)之移除及硫化處理對硒化銦銅薄膜的影響。期以一簡單硫化處理方法，達到表面被覆(surf-acepassivation)及成長較高能隙的四元化合物，硒硫化銦銅之目的。硒化銦銅薄膜乃以分子束沉積法(MBD)成長，並於薄膜成長時，加入銻以改善表面形態(surface morphology)。歐傑電子譜儀(AES)及X光光電子譜儀(XPS)結果顯示，氰化鉀溶液及隨後之無機硫化銨溶液[(NH4)2Sx]浸泡處理可除去表面氧化物，並可防止其再成長。另由二次離子質譜儀(SIMS)及掃瞄式歐傑電子顯微鏡(SAM)結果顯示，在晶粒成長時，添加的銻原子會和未完全鍵結的銦反應，填補其懸鍵，進而改變成長模式，得到一光滑表面的硒化銦銅薄膜。熱力學計算結果顯示，在硫化過程中，銻原子可能與硫原子反應，使薄膜中未完全鍵結的銦原子增加，而使硫原子更易與硒化銦銅薄膜反應。硫原子進入薄膜中，自晶粒表面開始與硒化銦銅薄膜反應生成硫化銦銅，使晶粒表面轉成硫化銦銅與硒化銦銅之合金，生成具較高能隙之硒硫化銦銅。 歐傑電子譜深度分析結果顯示，在銻源溫度510C下生成之硒化銦銅薄膜，經硫化處理七小時後，其硫原子含量可達35%，而其能隙增至約1.3電子伏特。