研究目的
研究衬底温度对CIGS太阳能电池中碱金属离子通过钼薄膜扩散的影响。
研究成果
衬底温度是通过控制结晶度来调控碱金属离子在钼薄膜中扩散的一个参数。利用X射线衍射、动态二次离子质谱剖面分析以及COMSOL建模，可以找到能准确模拟不同衬底温度下碱金属离子通过钼薄膜扩散的几何构型。
研究不足
该模型和理解应能模拟和建模在不同生长过程中碱金属（可能还有其他杂质）通过CIGS层的扩散，但还需进一步验证。
1：实验设计与方法选择：
采用直流磁控溅射技术在单晶硅(SLG)衬底上制备钼薄膜，溅射时长为90分钟。沉积参数设置为功率150瓦、气压10毫托。制备了五种不同衬底温度的样品及室温(RT)对照样品。
2：0瓦、气压10毫托。制备了五种不同衬底温度的样品及室温(RT)对照样品。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：所用温度包括室温(RT)、50、100、150、200和250°C。通过X射线衍射(XRD)结合谢乐公式估算晶粒尺寸，扫描电子显微镜(SEM)测定薄膜厚度，动态二次离子质谱(Dynamic SIMS)分析钠、氧、钾杂质在薄膜中的纵向分布。
3：200和250°C。通过X射线衍射(XRD)结合谢乐公式估算晶粒尺寸，扫描电子显微镜(SEM)测定薄膜厚度，动态二次离子质谱(Dynamic SIMS)分析钠、氧、钾杂质在薄膜中的纵向分布。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：直流磁控溅射系统、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及二次离子质谱仪(SIMS)。
4：实验流程与操作步骤：
通过调节沉积参数制备薄膜并进行材料表征。
5：数据分析方法：
采用COMSOL多物理场仿真求解含时菲克定律以模拟扩散现象。
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获取完整内容-
dc magnetron sputtering system
Deposition of molybdenum thin films on SLG substrates.
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X-ray diffraction (XRD)
Determination of approximate grain size using Scherrer’s equation.
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scanning electron microscopy (SEM)
Determination of film thicknesses.
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secondary ion mass spectrometry (SIMS)
Generation of impurity profiles of sodium, oxygen, and potassium through the thin films.
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COMSOL multiphysics
COMSOL
Modeling the diffusion phenomena to solve the time dependent Fick’s Law.
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