Nghiên cứu động học quá trình lắng đọng lớp hấp thụ của pin mặt trời màng CIGS trong phương pháp điện hóa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
_______________________

Đặng Thị Bích Hợp

NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH LẮNG ĐỌNG
LỚP HẤP THỤ CỦA PIN MẶT TRỜI MÀNG CIGS
TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
_______________________

Đặng Thị Bích Hợp

NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH LẮNG ĐỌNG
LỚP HẤP THỤ CỦA PIN MẶT TRỜI MÀNG CIGS
TRONG PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA

Chuyên ngành: Vật lý Nhiệt
Mã số: (Đào tạo thí điểm)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS. TS. Phạm Hồng Quang
2. PGS. TS. Đỗ Thị Kim Anh

Hà Nội – 2015


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


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin kính gửi tới PGS. TS. Phạm Hồng Quang và PGS. TS. Đỗ
Thị Kim Anh những lời cảm ơn sâu sắc nhất. Các Thầy là người đã trực tiếp hướng
dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn của mình tới các thầy cô trong Bộ môn Vật lý
Nhiệt độ thấp, Khoa Vật lý, 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 chân thành cảm ơn TS. Đỗ Phúc Quân và NCS. Lưu Mạnh Quỳnh,
những người đã rất nhiệt tình cùng tôi thực hiện các phép đo đạc và vận hành các
thiết bị thí nghiệm.
Tôi cũng xin gửi tới TS. Ngô Đình Sáng, TS. Vũ Văn Khải, TS. Trần Hải Đức,
ThS. Đỗ Quang Ngọc lời cảm ơn chân thành vì sự quan tâm, động viên cũng như các
ý kiến đóng góp, các thảo luận khoa học trong quá trình hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Phòng Vật lý Khí quyển
cũng như Lãnh đạo Viện Vật lý Địa cầu, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam đã luôn
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực hiện luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới đề tài QG 10-15 đã có những hỗ trợ về kinh phí
trong quá trình tôi làm thực nghiệm.
Cuối cùng, tôi đặc biết bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ, Anh, Chị, Em
và đặc biệt là Chồng tôi, những người đã luôn mong mỏi, động viên, giúp tôi thêm
nghị lực để hoàn thành luận án này!
Hà Nội, tháng 10 năm 2015

Tác giả


MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục …………………………………………………………………………...1
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt…………………………….……………….5
Danh mục các bảng ……………………………………………………………....6
Danh mục các hình ảnh, đồ thị ……………………………………………..…….7
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................11
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PIN MẶT TRỜI MÀNG MỎNG CIGS ……18
1.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của PMT dựa trên lớp hấp thụ CIGS ............19
1.1.1. Cấu trúc cơ bản của PMT dựa trên lớp hấp thụ CIGS ................................19
1.1.2. Sơ đồ vùng năng lượng của PMT dựa trên lớp hấp thụ CIGS ....................21
1.1.3. Nguyên lý hoạt động của PMT dựa trên lớp hấp thụ CIGS .......................21
1.1.4. Đặc trưng dòng-thế (I-V) của PMT .............................................................23
1.2. Lớp hấp thụ CIGS ..............................................................................................25
1.2.1. Tính chất quang điện ...................................................................................25
1.2.1.1. Sự hấp thụ ánh sáng ..............................................................................25
1.2.1.2. Sự phụ thuộc của độ rộng vùng cấm vào thành phần của CIGS ..........25
1.2.2. Cấu trúc tinh thể ..........................................................................................26

1.2.3. Giản đồ pha và các thông số nhiệt động học ...............................................27
1.3. Một số phương pháp lắng đọng chế tạo màng mỏng CIGS ...............................30
1.3.1. Đồng bốc bay từ các nguồn nguyên tố ........................................................30
1.3.2. Selen hóa của lớp tiền chất kim loại ............................................................31
1.3.3. Bốc bay từ các nguồn hợp chất ...................................................................32
1.3.4. Lắng đọng hơi hóa học ................................................................................33
1.4. Phương pháp lắng đọng điện hóa một bước chế tạo màng mỏng CIGS ............33
1.4.1. Cơ chế lắng đọng màng CIGS .....................................................................35
1.4.2. Vai trò của các tham số trong lắng đọng điện hóa màng CIGS ..................36

1


1.5. Nhiệt động học quá trình lắng đọng điện hóa màng mỏng ................................37
1.5.1. Động học điện cực .......................................................................................37
1.5.2. Quá trình lắng đọng điện hóa của các hợp chất ..........................................39
CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM .............................................43
2.1. Phương pháp chế tạo mẫu ..................................................................................43
2.2. Nghiên cứu cơ chế lắng đọng màng CIGS .........................................................44
2.2.1. Kỹ thuật Vol-Ampe Vòng (Cyclic Voltammetry - CV) .............................48
2.2.2. Kỹ thuật cân vi lượng tinh thể thạch anh trong điện hóa (EQCM) .............50
2.3. Nghiên cứu cấu trúc và hình thái bề mặt của màng mỏng .................................54
2.3.1. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) và phổ tán sắc năng lượng (EDS) ............54
2.3.2. Phân tích cấu trúc tinh thể bằng phương pháp nhiễu xạ tia X .....................56
2.4. Đo độ dày màng mỏng bằng phương pháp Stylus Profiler ................................57
2.5. Đo đặc trưng quang - điện ..................................................................................58
2.6. Kỹ thuật ủ xử lý nhiệt.........................................................................................58
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................59
3.1. Nghiên cứu cơ chế tạo pha CuSex trong quá trình điện hóa bằng phương pháp
EQCM .......................................................................................................................59

3.1.1. Thực nghiệm phép đo EQCM kết hợp CV và lắng đọng màng CuSex .......60
3.1.2. Vai trò của chất tạo phức axit sulfamic trong sự tạo pha CuSex trong chế độ
quét thế ..................................................................................................................63
3.1.2.1. Cơ chế lắng đọng của Cu - Nghiên cứu EQCM kết hợp CV................63
3.1.2.2. Cơ chế lắng đọng của hệ Cu –Se. Nghiên cứu EQCM kết hợp CV .....66
3.1.3. Vai trò của chất axit sulfamic trong sự tạo pha CuSex trong chế độ thế
không đổi ...............................................................................................................72
3.1.3.1. Lắng đọng tại thế không đổi .................................................................72
3.1.3.2. Thành phần của các mẫu lắng đọng ở chế độ thế không đổi ................75
3.2. Nghiên cứu lắng đọng Ga (hệ CuGaSe2) trên các đế Mo và ITO ......................77
3.2.1. Thực nghiệm về lắng đọng Ga (hệ CuGaSe2) trên các đế Mo và ITO ........78
3.2.2. Các kết quả CV ............................................................................................79

2


3.2.2.1. Đặc trưng I-V của các đơn chất Cu, Ga và Se ......................................79
3.2.2.2. Đặc trưng I-V của hệ 3 nguyên Cu-Ga-Se............................................83
3.2.3. Kết quả lắng đọng của màng CuGaSe2 .......................................................84
3.3. Nghiên cứu cơ chế lắng đọng điện hóa màng mỏng CIGS bằng phương pháp
Vol-Ampe Vòng (CV)...............................................................................................86
3.3.1. Thực nghiệm về lắng đọng điện hóa màng mỏng CIGS bằng phương pháp
Vol-Ampe Vòng (CV) ...........................................................................................87
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất tạo phức axit sulfamic lên quá trình lắng đọng
điện hóa lớp hấp thụ CIGS - Các kết quả CV .......................................................88
3.3.2.1. Đặc trưng I-V của các đơn chất Cu, Ga, In và Se ................................88
3.3.2.2. Đặc trưng I-V của hệ 2 nguyên Cu- Se.................................................92
3.3.2.3. Đặc trưng I-V của hệ bốn Cu-In-Ga-Se ................................................95
3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất tạo phức axit sulfamic acid lên thành phần
màng CIGS ............................................................................................................96

3.3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ axit sulfamic lên thành phần màng mỏng
CIGS trước khi xử lý nhiệt ................................................................................96
3.3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ axit sulfamic lên thành phần màng mỏng
CIGS sau khi xử lý nhiệt....................................................................................97
3.3.4. Ảnh hưởng của nồng độ axit sulfamic lên độ dày, hình thái học và độ kết
tinh màng CIGS .....................................................................................................97
3.4. Chế tạo màng mỏng CIGS với hợp thức Cu(In0.7Ga0.3)Se2 và khảo sát đặc trưng
quang điện ...............................................................................................................102
3.4.1. Thực nghiệm chế tạo màng mỏng CIGS với hợp thức Cu(In0.7Ga0.3)Se2
và khảo sát đặc trưng quang điện ........................................................................102
3.4.2. Chế tạo màng mỏng CIGS với hợp thức Cu(In0.7Ga0.3)Se2 .......................103
3.4.2.1. Sự phụ thuộc vào điện thế của thành phần màng CIGS .....................103
3.4.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ ion Cu2+ lên thành phần màng CIGS ..........104
3.4.3. Chế tạo thử nghiệm tế bào PMT đơn giản dựa trên màng mỏng CIGS với
hợp thức Cu(In0.7Ga0.3)Se2 ...................................................................................106

3


3.4.3.1. Cấu tạo của PMT Al/CIGS/ITO/soda-lime glass ...............................107
3.4.3.2. Nguyên lý hoạt động của PMT Al/CIGS/ITO/soda-lime glass .........108
3.4.3.3. Khảo sát đặc trưng quang điện ...........................................................109
KẾT LUẬN CHƯƠNG III ...................................................................................111
KẾT LUẬN CHUNG ............................................................................................112
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN ……………………………………………………………...….113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................114

4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu,

Tên tiếng Anh

Tên tiếng Việt

CE

Counter Electrode

Điện cực đếm

CV

Cyclic Voltammetry

Quét thế vòng

CVD

Chemical Vapour Deposition

Lắng đọng hơi hóa học

dc

Direct current

Dòng điện một chiều

ED

Electrochemical Deposition

Lắng đọng điện hóa

EDS

Energy Dispersive Spectroscopy

Phổ tán sắc năng lượng

EMF

Electromotive force

Lực điện động lực

EQCM

Electrochemical Quartz Crystal Cân vi lượng tinh thể thạch anh

chữ viết tắt

Microbalance

trong lắng đọng điện hóa

FF

Fill factor (%)

Hệ số điền đầy

J SC

Short

circuit

open

density Mật độ dòng đoản mạch

(mA/cm2)
MBE

Molecular Beam Epitaxy

Epitaxi chùm phân tử

PMT

Solar cell

Pin mặt trời

PV

Photovoltaic

Quang điện

RE

Reference Electrode

Điện cực so sánh

SCE

Satured Calomel Electrode

Điện cực calomel bão hòa

SEM

Scanning Electron Microscopy

Hiển vi điện tử quét

SHE

Standard Hydrogen Electrode

Điện cực chuẩn hydro

TCO

Transparent Conducting oxide

Oxit dẫn điện trong suốt

VOC

Open circuit voltage (V)

Thế hở mạch

WE

Working Electrode

Điện cực làm việc

CIGS

Copper indium gallium (di)selenide
(CuInxGa(1-x)Se2 )

Vật liệu bán dẫn gồm đồng, indi,
gali, và selen

ITO

Tin oxide doped Indium

Oxit thiếc pha tạp Indi

5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Một số kết quả sử dụng làm nguồn Se trong phương pháp Selen hóa ........31
Bảng 3.1: Giá trị x mô tả thành phần của màng phát triển trong quá trình lắng đọng
với chế độ thế không đổi được đo bằng EDS. ..........................................................75
Bảng 3.2: Thành phần mẫu CuGaSe2 lắng đọng trên hai đế ITO và Mo tại các điện
thế khác nhau.............................................................................................................84
Bảng 3.3: Thành phần của màng mỏng CIGS chưa ủ được chế tạo ở -0,9 V trong
dung dich chứa axit sulfamic với nồng độ khác nhau được đo bằng EDS. ..............96
Bảng 3.4: Thành phần của màng mỏng CIGS sau ủ được chế tạo ở -0,9 V trong
dung dich chứa axit sulfamic với nồng độ khác nhau được đo bằng EDS. ..............97
Bảng 3.5: Thành phần của màng CIGS lắng đọng ở các điện thế khác nhau được đo
bằng EDS.................................................................................................................104
Bảng 3.6: Thành phần trước khi ủ của các mẫu CIGS được lắng đọng ở -0.9 V từ
dung dịch có nồng độ ion Cu2+ khác nhau được đo bằng EDS ...............................105
Bảng 3.7: Thành phần sau khi ủ của các mẫu CIGS được lắng đọng ở -0.9 V từ
dung dịch có nồng độ ion Cu2+ khác nhau được đo bằng EDS ...............................105

6


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1].

Ngô Đình Sáng (2013), Mô phỏng vật lý linh kiện, chế tạo và khảo sát tính
chất một số lớp chính của pin mặt trời thế hệ mới trên cơ sở màng mỏng

CIGS, luận án tiến sỹ Vật lý, Trường Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia
Hà Nội.

Tiếng Anh
[2].

Abrantes I. M., Araujo L. V. and Veli D. (1995), “Voltammetric study on
copper deposition/dissolution reactions in aqueous chloride solution”,
Minerals Engineering 8 (12), pp. 1467-1475.

[3].

Åke Olin (2005), Chemical thermodynamics of selenium, Elsevier
publisher.

[4].

Allen J. Bard, Roger Parsons and Joseph Jordan (1985), Standard
Potentials in Aqueous Solution, CRC Press, 1st edition.

[5].

Archer M. D. (2001), “The past and present. In: Clean electricity from
photovoltaics”, London: Imperial College Press, pp. 1–32.

[6].

Artaud M.C., Ouchen F., Martin L., and Duchemin S. (1998), “CuInSe2 thin
films grown by MOCVD: characterization, first devices”, Thin Solid Films
324, pp. 115-123.

[7].

Bhattacharya R. N., Batchelor W., Granata J. E., Hasoon F., Wiesner H.,
Ramanathan K., Keane J., Noufi R. N. (1998), “CuIn1-xGaxSe2-based
photovoltaic cells from electrodeposited and chemical bath deposited
precursors”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 55, pp. 83–94.

[8].

Bhattacharya R. N., Batchelor W., Hiltner J. F. and Sites J. R. (1999),
“Thin film CuIn1-xGaxSe2 photovoltaic cells from solution based precursor
layers”, Appl. Phys. Lett. 75, pp. 1431-1433.

114


[9].

Bhattacharya R. N., Batchetor W., Wiesner H. et. al. (1998), “14.1% CuIn1xGaxSe2

based photovoltaic cells from electrodeposited precursors”, J.

Electrochem. Soc. 145, pp. 3435-3440.
[10].

Birkmire R. W. (2001), “Compound polycrystalline solar cells: Recent
progress and Y2K perspective”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 65, pp. 17-28.

[11].

Birkmire R.W., Eser E. (1997), “Polycrystalline thin film solar cells: Present
Status and Future Potential”, Annu. Rev. Mater. Sci. 27, pp. 625-653.

[12].

Budevski E., Staikov G., Lorenz W. J. (2000), “Electrocrystallization
nucleation and growth phenomena”, Electrochim. Acta 45, pp. 2559–2574.

[13].

Calixto M. E., Dobson K. D., McCandless B. E., Birkmire R. W. (2005),
“Growth mechanisms of electrodeposited CuInSe2 and Cu(In,Ga)Se2
determined by cyclic voltammetry”, In: Gessert, T., Niki, S., Shafarman,
W.,

Siebentritt,

S.

(Eds.),

Thin-Film

Compound

Semiconductor

Photovoltaics, MRS Symposium Proceedings Series 865, pp. 431–436.
[14].

Callister W. D. (1985), Materials Science and Engineering: An
Introduction. Second Edition, John Wiley and Sons, Brisbane.

[15].

Carl W. F. T. Pistorius and Sharp W. E. (1960), “Properties of water; part
VI, Entropy and Gibbs free energy of water in the range 10-1000 degrees C
and 1-250,000 bars”, Am. J. Sci. 258, pp. 757-768.

[16].

Chassaing E., Grand P. P., Saucedo E., Etcheberry A., Lincot D. (2009),
“Electrochemical growth of CuInSe2 compounds on polycrystalline Mo films
studied by Raman and impedance spectroscopy”, ECS Trans. 19, pp. 189–195.

[17].

Chassaing E., Ramdani O., Grand P. P., Guillemoles J. F., Lincot D. (2008),
“New insights in the electrodeposition mechanism of CuInSe2 thin films for
solar cell applications”, Phys. Stat. Sol. 5(c), pp. 3445–3448.

[18].

Christian D. R. Ludwig (2011), Optimising thin-film solar cells by computer
simulations, PhD thesis, Mainz.

[19].

Contreras M. A., Egaas B., Ramanathan K., Hiltner J., SwartzlandeA. r,

Hasoon F., and Noufi R. (1999), “Progress Toward 20% Efficiency in

115


Cu(In,Ga)Se2 Polycrystalline Thin-film Solar Cells”, Prog. Photovolt: Res.
Appl. 7, pp. 311–316.
[20].

Dergacheva M. B., Chaikin V. V., Grigoreva V. P., and E. Pantileeva P.
(2004), “Electrodeposition of CuSex compounds onto carbon-containing
electrodes”, Russian journal of applied chemistry 77(8), pp. 1273–1278.

[21].

Devaney W.E., Chen W.S., Stewart J.M., and Mickelsen R.A. (1990),
“Structure and properties of high efficiency ZnO/CdZnS/CuInGaSe2 solar
cells”, IEEE Trans. Electron Dev. 37, pp. 428-433.

[22].

Dini J. W. (1992), Electrodeposition- The materials science of coatings and
substrates, Noyes Publications, New York, USA.

[23].

Dominik Rudmann (2004), Effects of sodium on growth and properties of
Cu(In,Ga)Se2 thin films and solar cells, PhD thesis, Switzerland.

[24].

Gabor A.M., Tuttle J.R, Albin D.S., Contreras M.A. and Noufi R. (1994),
“High-efficiency CuInxGa1-xSe2 solar cells made from (Inx,Ga1-x)2Se3
precursor films”, Appl. Phys. Lett. 65, pp. 198-200.

[25].

Galsstone S. (1960), The Fundamentals of Electrochemistry and
Electrodeposition, Book of Franklin publishing, New Jersey.

[26].

Glazov V. M., A. S. Pashinkin and V. A. Fedorov (2000), “Phase equilibria
in the Cu-Se system”, Inorg. Mater. 36, pp. 641-652.

[27].

Grätzel M. (2007), “Photovoltaic and photoelectrochemical conversion of
solar energy”, Phil. Trans. R. Soc. 365, pp. 993-1005.

[28].

Green M. A. (2009), “The path to 25% silicon solar cell efficiency: history
of silicon cell evolution”, Prog. Photovolt. Res. Appl. 17, pp. 183-189.

[29].

Hagiwara Y., Nakada T., and Kunioka A. (2001), “ Improved Jsc in CIGS
thin film solarcells using a transparent conducting ZnO: B window layer”,
Sol. Energy Mater. Sol. Cells 67, pp. 267-271.

[30].

Hermann A.M., Gonzalez C., Ramakrishnan P.A., Balzar D., Popa N., Rice
B., Marshall C.H., Hilfiker J.N., Tiwald T., Sebastian P.J., Calixto M.E.,
and Bhattacharya R.N. (2001), “Fundamental studies on large area

116


Cu(In,Ga)Se2 films for high efficiency solar cells”, Sol. Energy Mater. Sol.
Cells 70, pp. 345-361.
[31].

Hibberd C. J., Chassaing E., Liu W., Mitzi D. B., Lincot D., Tiwari A. N.
(2010), “Non-vacuum methods for formation of Cu(In,Ga)(Se,S)2 thin film
photovoltaic absorbers”, Prog. Photovolt. Res. Appl. 18, pp. 434–452.

[32].

Hibbert D. B. (1993), Introduction to electrochemistry, Macmillan physical
science. MacMillan, Basingstoke.

[33].

Ider M., Pankajavalli R., Zhuang W., Shen J. Y., Anderson T. J. (2014),
“Thermochemistry of the Cu2Se-In2Se3 system”, Journal of Alloys and
Compounds 604, pp. 363-372.

[34].

Jaffe J. E. and Zunger A. (1984), “Theory of band gap anomaly in ABC2
chalcopyrite semiconductors”, Phys. Rev. B. 29, pp. 1882-1906.

[35].

Joseph Wang (2006), Analytical electrochemistry, Published by John Wiley
& Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.

[36].

Kaelin M., Rudmann D. and Tiwari A. N. (2004), “Low cost processing of
CIGS thin film solar cells”, Solar Energy 77, pp. 749-756.

[37].

Kayes BM, Nie H, Twist R, Spruytte SG, Reinhardt F, Kizilyalli IC (2011),
“27.6% conversion efficiency, a new record for single-junction solar cells
under 1 sun illumination”, Proceedings of the 37th IEEE Photovoltaic
Specialists Conference.

[38].

Kemell M., Saloniemi H., Ritala M. and Leskela M. (2001),
“Electrochemical quartz crystal microbalance study of the electrodeposition
mechanisms of CuInSe2 thin films”, Journal of The Electrochemical Society
148 (2), pp. C110-C118.

[39].

Kemell M., Saloniemi H., Ritala M., Leskela M. (2000), “Electrochemical
quartz crystal microbalance study of the electrodeposition mechanism of
Cu2-xSe thin fils”, Electrochimica Acta 45, pp. 3737-3748.

[40].

Kennerth A. Mark (2007), “The quartz crystal microbalance and the
electrochemical QCM: Applications to studies of thin film polymer films,

117


Electron transfer systems, Biological macromolecules, Biosensors, and
cells”, Springer Ser Chem Sens Biosens 5, pp. 371– 424.
[41].

Kim W. K., Kim S., Payzant E. A., Yoon S. (2005), “Reaction kinetics of
CuInSe2 formation an In2Se3/CuSe bilayer precursor film”, Journal of
Physics and Chemistry of Solids 66(11), pp. 1915-1919.

[42].

Kim Woo Kyoung (2006), Study of reaction pathways and kinetics in
Cu(InxGa1-x)Se2 thin film growth, PhD. thesis, University of Florida.

[43].

Kroger F. A. (1978), “Cathodic deposition and characterization of metallic
or semiconducting binary alloys or compounds”, Journal of The
Electrochemical Society 125(12), pp. 2028–2034.

[44].

Lai Y., Liu F., Zhang Z., Liu J., Li Y., Kuang S., Li J., Liu Y. (2009),
“Cyclic voltammetry study of electrodeposition of Cu(In,Ga)Se2 thin films”,
Electrochim. Acta 54, pp. 3004–3010.

[45].

Lee S. M., Kim Y. H., Oh M. K., Hong S. I., Ko H. J. and Lee C. W.
(2010), “Electrodeposition of Cu(InxGa1-x)Se2 thin film”, J. Korea
Electrochem. Soc. 13, pp. 89-95.

[46].

Li J., Liu F., Lai Y., Zhang Z., Liu Y. (2010), “Indium and gallium
incorporation mechanism during electrodeposition of Cu(In,Ga)Se thin
film”, In: 217th ECS Meeting, Vancouver, pp. 1176-1180.

[47].

Lincot D., Guillemoles J. F., Taunier S. and et. al. (2004), “Chalcopyrite
thin film solar cells by electrodeposition”, Sol. Energy 77, pp. 725–737.

[48].

Liu J., Liu F., Lai Y., Zhang Z., Li J. and Liu Y. (2011), “Effects of sodium
sulfamate on electrodeposition of Cu(In,Ga)Se2 thin film”, J. Electroanal.
Chem. 651, pp. 191-196.

[49].

Ludwig C. D. R., Gruhn T., Claudia F., Tanja S., Johannes W., Peter K.
(2010), “Indium-gallium segregation in CuInxGa1-xSe2: an ab initio-based
Monte Carlo study”, Phys. Rev. Lett. 105, pp. 025702/1-4.

118


[50].

Marlot A. and Vedel J. (1999), “Electrodeposition of copper-selenium
compounds onto gold using a rotating electrochemical quartz crystal
microbalance”, Journal of The Electrochemical Society 146 (1), pp. 177-183.

[51].

Massaccesi S., Sanchez S. and Vedel J. (1996), “Electrodeposition of
indium selenide In2Se3”, Electroanal. Chem. 412, pp. 95-101.

[52].

Massaccesi S., Sanchez S., and Vedel J. (1993), “Cathodic deposition of
copper selenide films on tin oxide in sulfate solutions”, Journal of the
Electrochemical Society 140, pp. 2540-2545.

[53].

Merino J.M., León M., Rueda F., and Diaz R. (2000), “Flash evaporation of
chalcogenide thin films”, Thin Solid Films 361-362, pp. 22-27.

[54].

Mishra K. K. and Rajeshwar K. (1989), “A voltammetric study of the
electrodeposition chemistry in the Cu+ In + Se system”, Journal of
electroanalytical chemistry and interfacial electrochemistry 271(1-2), pp.
279–294.

[55].

Miyake H., Ohtake H., Sugiyama K. (1995), “Solution growth of CuInSe2
from CuSe solution”, Journal of Crystal Growth 156 (4), pp. 404-409.

[56].

Monig H., Caballero R., Kaufmann C. A., Schmidt T. L., Lux-Steiner M.
Ch., Sadewasser S. (2011), “Nanoscale investigations of the electronic
surface properties of Cu(In,Ga)Se2 thin films by scanning tunneling
spectroscopy”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 95, pp. 1537–1543.

[57].

Mooney J. B. and Lamoreaux R. H. (1999), “Spray porolysis of CuInSe2”,
Solar Cells 16, pp. 211-220.

[58].

Nakada T.and Mizutani M. (2002), “18% Efficiency Cd-Free Cu(In,
Ga)Se2 Thin-Film Solar Cells Fabricated Using Chemical Bath Deposition
(CBD)-ZnS Buffer Layers”, Jpn. J. Appl. Phys. 41, pp. L165-L167.

[59].

Negami T., Hashimoto Y., and Nishiwaki S. (2001), “Cu(In, Ga)Se2 thinfilm solar cells with an efficiency of 18%”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells
67, pp. 331-335.

119


[60].

Negami T., Satoh T., Hashimoto Y., Shimakawa S., Hayashi S., Muro M.,
Inoue H., and Kitagawa M. (2002), “Production technology for CIGS thin
film solar cells”, Thin Solid Films 403-404, pp. 197-203.

[61].

Ngo Dinh Sang, P. H. Quang, L. T. Tu (2011), “Electrodeposition of
CuGaSe2 layer from solutions with diferent complexing agents”,
Communications in Physics 21(4), pp. 365-372.

[62].

Nguyen Duy Cuong, Seigo Ito, Masamichi Inoue, Shin-ichi Yusa (2012),
“Superstrate CuInSe2-Printed Solar Cells on In2S3/TiO2/FTO/Glass
Plates”, Energy Science and Technology 3(2), pp. 10-17.

[63].

Panicker M. P. R., Knaster M., Kroger F. A. (1978), “Cathodic deposition

of CdTe from aqueous electrolytes”, J. Electrochem. Soc. 125, pp. 566–572.

[64].

Philip Jackson, Dimitrios Hariskos, Erwin Lotter, Stefan Paetel, Roland
Wuerz, Richard Menner, Wiltraud Wischmann and Michael Powalla
(2011), “New world record efficiency for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells
beyond 20%”, Prog. Photovolt: Res. Appl. 19, pp. 894–897.

[65].

Repins I., Contreras M. A., Egaas B., DeHart C., Scharf J., Perkins C. L.,
and Noufi R. (2008), “19.9%-efficient ZnO/CdS/CuInGaSe solar cell with
81.2% fill factor”, Prog. Photovolt. Res. Appl. 16, pp. 235-239.

[66].

Roussel O., Ramdani O., Chassaing E., Grand P. P., Lamirand M.,
Etcheberry A., Kerrec O., Guillemoles J. F., Lincot D. (2008), “First stages
of CuInSe2 electrodeposition from Cu(II)–In(III)–Se(IV) acidic solutions
on polycrystalline Mo films”, J. Electrochem. Soc. 155, pp. D141–D147.

[67].

Savadogo O. (1998), “Chemically and electrochemically deposited thin films
for solar energy materials”, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 52, pp. 361-368.

[68].

Shafarman W. N., Klenk R. and McCandless B. E. (1996), “Device and

material characterization of Cu(InGa)Se2 solar cells with increasing band
gap”, J. Appl. Phys. 79 , pp. 7324-7328.

[69].

Stanbery B. J. (2002), “Copper Indium Selenides and Related Materials for
Photovoltaic Devices”, Crit. Rev. Solid State 27, pp.73–117.

120


[70].

Takashi Minemoto, Takuya Matsui, Hideyuki Takakura and et. al. (2001),
“Theoretical analysis of the effect of conduction band offset of window/CIS
layers on performance of CIS solar cells using device simulation”, Solar
Energy Materials and Solar Cells 67, pp.83-88.

[71].

Thomson Reuters (2014), The world in 2025:“10 predictions of
innovation”, New York, Mỹ.

[72].

Thouin L., Massaccesi S., Sanchez S., Vedel J. (1994), “Formation of copper
indium diselenide by electrodeposition”, J. Electroanal. Chem. 374, pp. 81–88.

[73].

Thouin L., Rouquette-Sanchez S., and Vedel J. (1993), “Electrodeposition
of copper-selenium binaries in a citric acid medium”, Electrochimica act
38(16), pp. 2387–2394.

[74].

Tran Thanh Thai, Nguyen Duc Hieu, Luu Thi Lan Anh, Pham Phi Hung,
Vu Thi Bich and Vo Thach Son (2013), “Fabrication and characteristics of
full sprayed ZnO/CdS/CuInS2 solar cells”, Journal of the Korean Physical
Society 61(9), pp. 1494 ~ 1499.

[75].

Tran Thanh Thai, Pham Phi Hung, Luu T. Lan Anh, Nguyen Duc Hieu, Vo
T. Thanh Tuyen, Nguyen Ngoc Trung, Nguyen T. Tuyet Nga Vu Thi Bich
and

Vo

Thach

Son

(2010),

“Structural,

optical

and

electrical

characterizations of Al-doped CuInS2 thin films grown by spray pyrolysis
method”, Những tiến bộ trong Quang học, Quang phổ và Ứng dụng VI, pp.
365-370.
[76].

Tran Thanh Thai; Pham Phi Hung; Vo Thach Son; Vu Thi Bich (2012),
“Optical properties of CuInS2 thin films prepared by spray pyrolysis”,
Communications in Physics 22(1), pp. 59-64.

[77].

Viswanathan S. Saji, Ik-Ho Choi, Chi-Woo Lee (2011), “Progress in
electrodeposited absorber layer for CuIn(1-x)GaxSe2 (CIGS) solar cells”,
Solar Energy 85, pp. 2666–2678.

121


[78].

Viswanathan S. Saji, Sang-Min Lee, and Chi Woo Lee (2011), “CIGS Thin
Film Solar Cells by Electrodeposition”, Journal of the Korean
Electrochemical Society 14(2), pp. 61-70.

[79].

Ward J. S., Ramanathan K., Hasoon F. S., and et. al. (2002), “A 21.5%

efficient Cu(In,Ga)Se2 thin-film concentrator solar cell”, Prog. Photovolt:
Res. Appl. 10, pp. 41–46.

[80].

Wei S. H., Zhang S. B., and Zunger A. (1998), “Effects of Ga addition to
CuInSe2 on its electronic, structural,anddefectproperties”, Appl. Phys. Lett.
72, pp. 3199–3201.

[81].

Wu X., Keane J. C., Dhere R. G., DeHart C., Albin D. S., Duda A., Gessert
T. A., Asher S., Levi D. H., and Sheldon P. (2002), “16.5% efficient
CdS/CdTe polycrystalline thin-film solar cells,” in Proceedings of the 17th
European Photovoltaic Solar Energy Conference II, pp. 995–1000.

[82].

Zheng F. , Shen J. Y. , Liu Y. Q. , Kim W. K. , Chu M. Y., Ider M. , Bao X.
H., Anderson T. J. (2008), “Thermodynamicoptimization of the Ga–Se
system”, Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 32,
pp. 432–438.

122