【摘 要】
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铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜的晶体质量一直是影响其太阳能电池效率的关键因素之一,如何获得高质量的CZTSSe薄膜是研究者们所重点关注的问题.在本论文中,我们采用金属盐-硫脲体系制备CZTS预制薄膜[1],并在不同温度(530℃、540℃、550℃、560℃)下进行硒化热处理,通过对硒化热处理温度的探索,扫描电子显微镜(SEM)结果(图1)显示：当硒化热处理温度为530℃、550℃、560℃时,薄
【机 构】
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内蒙古大学 内蒙古呼和浩特市赛罕区大学西路235号
【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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铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜的晶体质量一直是影响其太阳能电池效率的关键因素之一,如何获得高质量的CZTSSe薄膜是研究者们所重点关注的问题.在本论文中,我们采用金属盐-硫脲体系制备CZTS预制薄膜[1],并在不同温度(530℃、540℃、550℃、560℃)下进行硒化热处理,通过对硒化热处理温度的探索,扫描电子显微镜(SEM)结果(图1)显示：当硒化热处理温度为530℃、550℃、560℃时,薄膜都是分为两层,只有硒化热处理温度在540℃时,CZTSSe晶体为上下整体贯穿的大颗粒,这是制备高效率电池器件较为理想的吸收层形貌.通过进一步制得电池器件,测得光电转换效率的结果(图2)显示：随着硒化热处理温度的升高,电池器件的短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)、填充因子(FF)都是先提高后减小,且在540℃的条件下电池的短路电流密度(Jsc)达到36.42 mA/cm2,串联电阻为0.9Ω·cm2,并联电阻为227.04Ω·cm2,同时电池的最佳效率也达到了9.38％.通过分析器件参数,我们初步猜测主要是因为吸收层薄膜的分层结构导致器件的串联电阻增加,从而影响电池的效率.下一步,我们将继续探索硒化热处理温度对薄膜晶体质量的影响.
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在CZTSSe太阳能电池中,Voc损失较大的本质原因可以归结于吸收层体相中的深能级缺陷.其中,SnZn反位缺陷作为最主要的深能级施主缺陷,严重损害了CZTSSe太阳能电池的Voc.SnZn缺陷会在CZTSSe的禁带中形成间接的复合中心,产生电子-俘获效应,降低少数载流子寿命[1-3].此外,SnZn反位缺陷还会和CuZn反位缺陷形成[2CuZn+SnZn]的缺陷簇.这些缺陷簇会引起带隙或静电势的波
Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe)光伏器件的低开路电压(VOC)是制约CZTSSe器件效率提升的关键因素.CdS与CZTSSe之间的能带失配是造成CZTSSe器件中光生载流子界面复合严重,导致开路电压亏损的一个主要原因.本工作中我们使用CBD方法,使Zn部分替代Cd形成均匀致密的Zn1-xCdxS缓冲层薄膜.测试结果表明Zn2+的引入改善了CZTS/CdS界面的能带排列,在异质结界面处
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Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)薄膜太阳能电池由于其良好的光伏性能及无毒丰产的元素组成受到国际上的广泛关注,迄今已达到接近13％的能量转换效率,但是距离理论能量转换效率(33％)仍然相差甚远。对于这种多层结构的薄膜电池器件,除吸收层外,器件上下接触界面(P-N异质结界面、背接触界面)质量是影响器件性能提升的关键因素。针对背接触界面不利的相分解反应、过厚的MoSe2层等关键问题,我们提出
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