ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGÔ ĐÌNH SÁNG
MÔ PHỎNG VẬT LÝ LINH KIỆN, CHẾ TẠO
VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT MỘT SỐ LỚP CHÍNH CỦA
PIN MẶT TRỜI TRÊN CƠ SỞ MÀNG MỎNG CIGS
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Hà Nội – 2013
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGÔ ĐÌNH SÁNG
MÔ PHỎNG VẬT LÝ LINH KIỆN, CHẾ TẠO
VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT MỘT SỐ LỚP CHÍNH CỦA
PIN MẶT TRỜI TRÊN CƠ SỞ MÀNG MỎNG CIGS
Chuyên ngành: Vật lý Chất rắn
Mã số: 62 44 07 01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Hà Nội – 2013
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. Phạm Hồng Quang
TS. Lê Tuấn Tú
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả
Ngô Đình Sáng
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin kính gửi tới PGS. TS. Phạm Hồng Quang và TS. Lê Tuấn Tú
những lời cảm ơn sâu sắc nhất. Các Thầy là người đã trực tiếp hướng dẫn tôi, giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành bản luận án.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Nguyễn Huy Sinh, người thầy đã dạy
bảo và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập cũng như quá trình hoàn thiện bản
luận án tại Bộ môn Vật lí Nhiệt độ thấp.
Tôi cũng xin cảm ơn sự nhiệt tình động viên, giúp đỡ và luôn luôn tạo mọi điều kiện
thuận lợi của Thầy Bùi Hữu Thắng - Trưởng Bộ môn Vật lí Trường Đại học Xây dựng
trong suốt quá trình hoàn thành bản luận án này.
Tôi xin gửi tới NCS. Vũ Văn Khải, CN. Đỗ Quang Ngọc, TS. Trần Thị Quỳnh Hoa,
TS. Hồ Khắc Hiếu, NCS. Đặng Thị Bích Hợp lòng biết ơn vì sự quan tâm, động viên tôi
cũng như các ý kiến đóng góp, các thảo luận khoa học trong quá trình hoàn thành luận án.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình tới NCS. Lưu Mạnh Quỳnh, ThS. Nguyễn Duy
Thiện, những người đã rất nhiệt tình cùng tôi thực hiện các phép đo đạc và vận hành các
thiết bị thí nghiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Vật lí Nhiệt độ thấp và
Bộ môn Vật lí Chất rắn, Khoa Vật lí, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội,
đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất giúp tôi trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin gửi lời cám ơn tới đề tài Nafosted mã số 103.02.59.09 đã có những hỗ trợ
về kinh phí trong quá trình tôi làm thực nghiệm ở nước ngoài.
Tôi xin gửi lòng biết ơn sự động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi của các thầy cô
trong Bộ môn Vật lí cũng như lãnh đạo Khoa Cơ khí Xây dựng và Ban Giám hiệu Trường
Đại học Xây dựng trong quá trình tôi thực hiện luận án.
Cuối cùng tôi dành tình cảm đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ, Anh,
Em ruột của tôi, Vợ và Bố, Mẹ, Anh, Em ruột của Vợ tôi, những người đã luôn mong mỏi,
động viên tôi, giúp tôi thêm nghị lực để hoàn thành bản luận án này!
Hà Nội, tháng 03 năm 2013
Tác giả
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục các kí hiệu ………………………………………………………..
i
Danh mục các chữ viết tắt …………………………………………………...
iii
Danh mục các hình ảnh và đồ thị ……………………………………………
v
Danh mục các bảng…………………………………………………………..
x
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………..
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PIN MẶT TRỜI MÀNG MỎNG
TRÊN CƠ SỞ LỚP HẤP THỤ CuIn1-xGaxSe2 (CIGS)…..
8
8
1.1 Các thế hệ pin mặt trời ……………………………………………..
8
1.2 Nguyên lý hoạt động của PMT CIGS …...........................................
14
1.2.1 Cơ sở lý thuyết ………………………………………………………………
14
1.2.2 Cấu tạo của pin………………………..…………………………………….
15
1.2.3 Đặc trưng dòng-thế (I-V)…………………………………………………..
17
1.3 Một số phương pháp chế tạo các lớp chính của PMT dạng CIGS
19
1.3.1 Phương pháp bốc bay chân không ……………………………………….
20
1.3.2 Phương pháp chế tạo màng bằng phún xạ catot (Cathode
Sputtering)……………………………………………………………………
1
21
1.3.3 Phương pháp laze xung (PLD - Pulsed Laser Deposition)…………….
21
1.3.4 Phương pháp chế tạo màng mỏng bằng điện tử xung (Pulse
Electrodeposition-PED)……………………………………………………
1717
22
1.3.5 Phương pháp epitaxi chùm phân tử (MBE-Molecular Beam Epitaxy)
22
1.3.6 Phương pháp chế tạo màng bằng lắng đọng điện hóa
1919