张超
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李微
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邓朝文
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杨立
人工晶体学报
严重的开路电压损耗是限制铜锌锡硫(硒)薄膜太阳电池性能提升的关键问题,其吸收层和缓冲层界面的能带结构有待进一步优化.针对此问题,本文对CZTSe/Cd1-xZnxS界面的能带结构进行了研究.首先,模拟计算了化学水浴法制备Cd1-xZnxS薄膜所需的溶液体系条件,通过椭偏仪和SEM测试结果分析了不同Cd/Zn比例的Cd1-xZnxS缓冲层形貌、光学特性以及禁带宽度.然后,对CZTSe/Cd1-xZnxS界面进行了XPS测试分析,发现CZTSe/Cd0.9Zn01S界面最为匹配,其导带失调值约为0.3 eV.最后对电池器件进行了制备与测试,得到的CZTSe/Cd0.9Zn0.1S结构的太阳电池比CZTSe/CdS结构具有更高的开路电压,达到了394 mV,转换效率达到了5.78％.
关键词:
Cd1-xZnxS
,
CZTSe
,
XPS测试
,
能带结构
孙顶
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李玉丽
,
贾雪
,
姚小春
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迟耀丹
,
张力
人工晶体学报
由于Cu元素的含量对Cu2ZnSnSe4(CZTSe)化合物的薄膜性质及电池性能都有影响,本文主要研究了不同铜蒸发温度对CZTSe薄膜性质及电池性能的影响.研究表明:当铜蒸发温度较低时(1400 ℃),CZTSe薄膜中含有SnSe相,同时薄膜呈N型;随着铜蒸发温度的提高,CZTSe薄膜的结晶质量明显提升.但当铜蒸发温度过高时(1500 ℃),薄膜中含有CuxSey相.二次相SnSe与CuxSey的存在都会使电池失效.最终通过优化铜的蒸发温度,在较合适的1450 ℃ 铜蒸发温度条件下制备出效率为2.63%(有效面积0.34 cm2)的CZTSe太阳电池.
关键词:
太阳电池
,
铜锌锡硒
,
共蒸发
,
铜
