钼对CIGS太阳能电池中作为背触材料影响

钼通常用在CIGS太阳能电池中作为背触材料，近来溅射靶生产商Plansee同TU Bergakademie Freiberg合作开展以此为主题的深入研究。Plansee的研究成果在ICMCTF Conference上公布，得出了钼薄膜中对导电性有决定性影响的流程错误和缺陷类型。溅射过程中出现杂质和不正确的流程温度据称是影响材料导电性的主要因素。

铁、镍和铬等杂质如果含量过高，可能会导致薄膜导电性降低40%以上。要抵消这种影响可以提高CIGS生产过程中溅射靶的纯度。如果钼晶格中出现错位或缺陷，也可能会在很大程度上影响钼薄膜的导电性。

尽管错位有助于金属的和易性，但会将导电性降低14%之多。Plansee和TU Bergakademie Freiberg在这方面的研究发现显示出这种影响可以通过达150°C度的流程温度而非以往的室温来降低一半。

通过如此高的温度便可降低聚集在晶格上的填隙式杂质(通常由氮、氧和氩等组成)的影响。

因为这可能会将薄膜的导电性降低12%。温度达150°C时，小原子的活性足以冲破钼晶格的束缚。钼材料的测试通过在钠钙玻璃上涂覆薄膜来实施，从而得以使薄层释放出基本特性，测量出薄膜的电阻并通过Transmission Electron Microscopy (TEM)和X射线衍射(GAXRD)分析薄膜的微结构。研究组由TU Bergakademie Freiberg材料科学研究院的教授David Rafaja和Plansee的薄膜材料开发人员Harald Köstenbauer领导。