【摘 要】
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采用磁控溅射法分别生长Al2O3和SnO2,将其作为MgxZn1-xO(MZO)/CdTe薄膜太阳能电池前电极钝化层进行了相关研究.时间分辨光致发光(TRPL)光谱的测试结果显示,MZO/Al2 O3/CdTe的
【机 构】
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中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心,安徽合肥 230026
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采用磁控溅射法分别生长Al2O3和SnO2,将其作为MgxZn1-xO(MZO)/CdTe薄膜太阳能电池前电极钝化层进行了相关研究.时间分辨光致发光(TRPL)光谱的测试结果显示,MZO/Al2 O3/CdTe的少子寿命远大于MZO/CdTe的少子寿命,表明Al2 O3对CdTe太阳能电池具有较好的钝化作用.实验发现,以Al2 O3为钝化层的电池亮态电流密度-电压曲线出现了严重的“S-kink”现象.通过X射线光电子能谱(XPS)分析不同钝化层电池界面的能带匹配,发现Al2 O3和CdTe界面较高的导带带阶是造成亮态电流密度-电压曲线出现“S-kink”的主要原因之一.SnO2和CdTe界面处具有较小的导带带阶,通过控制SnO2薄膜厚度,可以利用量子尺寸效应调整SnO2和CdTe界面处的导带带阶,减弱电流密度-电压曲线的“S-kink”现象,提升电池填充因子和短路电流密度,使得电池转化效率提升至9.7％.研究结果表明,较大的导带带阶是导致“S-kink”产生的主要原因,适当降低导带带阶,能有效改善“S-kink”现象,进而有效地提升电池转化效率.
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