【摘 要】
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高效的光伏发电是实现碳中和战略目标的主要依靠.硅基叠层电池有望突破肖特基-奎赛尔理论极限,降低光伏发电成本,是后硅时代重点发展的关键技术之一[1].1.7 eV左右宽带隙顶电池是硅基叠层电池的研究重点,以碲锌镉、钙钛矿等为代表的宽带隙太阳能电池材料已取得一定成功,但在制备成本、器件效率、器件稳定性等方面仍存在突出挑战[2].因此,可应用于硅基叠层电池的顶电池具有重要研究意义.硒化镉属于Ⅱ-Ⅵ族二元
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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高效的光伏发电是实现碳中和战略目标的主要依靠.硅基叠层电池有望突破肖特基-奎赛尔理论极限,降低光伏发电成本,是后硅时代重点发展的关键技术之一[1].1.7 eV左右宽带隙顶电池是硅基叠层电池的研究重点,以碲锌镉、钙钛矿等为代表的宽带隙太阳能电池材料已取得一定成功,但在制备成本、器件效率、器件稳定性等方面仍存在突出挑战[2].因此,可应用于硅基叠层电池的顶电池具有重要研究意义.硒化镉属于Ⅱ-Ⅵ族二元无机半导体材料,在硅基叠层太阳能电池应用方面极具竞争力,具体表现在：(1) 1.72eV直接带隙半导体,可见光吸收系数大于104 cm-1,1-2 μm薄膜即可充分吸收太阳光；(2)电子和空穴迁移率高达720和40 cm2 V-1 s-1,有利于载流子的高效传输和收集；(3)二元组分,物相简单,易于调控；(4)物化性质稳定,原料成本低廉；(5)与商业化碲化镉薄膜制备技术兼容,具备大规模制备前景.本摘要基于硒化镉饱和蒸气压较大、易于蒸发的优势,提出利用快速热蒸发制备硒化镉薄膜的方法,通过优化蒸发温度和衬底温度,获得了晶粒尺寸大(＞1μm)、结晶性高的致密硒化镉薄膜,进一步在空气中450℃后退火,降低了薄膜表面和体相缺陷,最后构建FTO/CdSe/PEDOT/CuI/ITO器件,实现了6％的光电转化效率,器件具有良好的长期存储稳定性.
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