【摘 要】
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由于Cu2SnZnS4材料具备光吸收系数高、禁带宽度合适、组成元素储量丰富、无毒无害等优点,成为一种很有前景的太阳电池吸收材料。文献报道Cu2SnZnS4太阳电池效率已经达到9.2%[
【机 构】
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渤海大学新能源学院; 辽宁省光电功能材料检测与技术重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金(61474009);催化基础国家重点实验室开放基金(N-14-02)
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由于Cu2SnZnS4材料具备光吸收系数高、禁带宽度合适、组成元素储量丰富、无毒无害等优点,成为一种很有前景的太阳电池吸收材料。文献报道Cu2SnZnS4太阳电池效率已经达到9.2%[1],掺杂后效率最高达到11.5%[2],具有一定的产业化潜力。当前,Cu2SnZnS4薄膜太阳电池研究的主流是类似CIGS电池的substrate结构（图1）,本研究组另辟蹊径,通过喷雾热解方法制备了superstrate结构Cu2SnZnS4薄膜太阳电池。图2为superstrate结构Cu2SnZnS4薄膜电池示意图,最下面为致密层,防止器件短路,缓冲层为CdS,吸收层为Cu2SnZnS4,图3为当前制备的Cu2SnZnS4薄膜电池的器件性能,电池效率很低,主要表现为短路电流密度和填充因子较低。原因是喷雾热解法制备的Cu2SnZnS4薄膜材料晶粒较小（图4）,缺乏硫化或硒化退火处理（硫化或硒化会破坏FTO导电性和CdS,当前正在设法解决这个问题）导致结晶性能差,后续工作正在进行中。
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