[00125707]Fe 膜合成FeS2薄膜结晶过程中织构的诱导及其作用

FeS2是一种极具吸引力的新型太阳能电池材料，根据国内外目前的研究现状及发展，本项目在不同晶体生长条件及不同晶体类型的载膜基片上硫化合成了多晶Fes2薄膜，研究了结晶参数诱导形成不同织构分布的规律及其对薄膜组织结构和光电性能的影响。具有创造性及研究特色的结果主要为：基底结晶状态及位向不同可在一定程度上改变Fes2薄膜的织构分布。当基底为非晶结构或与FeS2晶体各位向有较大的错配度时，Fes2薄膜晶体取向分布主要受表面能及晶粒优先生长方向控制，具有较小的晶格畸变及较细的晶粒。当基底为晶态并与FeS2某些位向的错配度较小时，Fes2薄膜晶体取向分布除受表面能及晶粒优先生长方向控制外，还同时受界面应变能的控制，易形成较大的晶格畸变及相对粗的晶粒。Fes2在低温形成时由硫化先期形成的Fe-S 过渡相形核，而在高温形成时可由Fe 膜硫化反应直接形核。当薄膜有较高的比表面积，则表面缺陷对结晶特性的影响为主，反之则以晶界为代表的体内面缺陷的影响为主。薄膜的比表面积、内应力、过渡相和晶体缺陷是引起薄膜光吸收性能变化的主要因素。硫化反应的充分性、晶体缺陷及薄膜连续性程度是引起薄膜电学性能变化的主要因素。