界面工程提高铜锌锡硫硒太阳电池性能的研究
发布时间：2020-12-29 15:07
Cu2ZnSn（S,Se）4（CZTSSe）作为吸收层材料以无毒、地壳储备丰富、光学带隙可调（1.01.5 eV）和高吸收系数(104cm-1)等优势备受关注。CZTSSe薄膜太阳电池目前光电转换效率已超过12%,但对比光电转换效率超过20%的铜铟镓硒（CIGS）和碲化镉（CdTe）薄膜太阳电池,CZTSSe太阳电池的性能仍然需要进一步提升。限制CZTSSe薄膜太阳电池性能的主要因素为开路电压亏损(Voc-def=Eg/q-Voc),器件开路电压(Voc)低。据文献报道CZTSSe太阳电池开路电压亏损基本都在60%以上,而导致高Voc-def的因素较多,如:（1）吸收层晶体内部存在大量缺陷和带尾态,导致光生载流子的大量复合;（2）界面问题（Mo/CZTSSe或CZTSSe/CdS）,由于CZTSSe的相稳定区间非常狭窄,界面处极易形成二次相,增加载流子在界面复合,从而降...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄膜太阳电池原理图
4图 1.1 薄膜太阳电池原理图1.2.3 表征太阳电池性能的参数表征太阳电池性能主要分为电池性能参数和电学参数，下面详细介绍它们的物理意义：二极管理想因子(A)：事实上二极管就是薄膜太阳电池中的 p-n 结。理想电池的 A=1，当载流子复合发生在空间电荷区时 1＜A＜2，如果复合主要发生在界面处则 A＞2，A 值的大小可以表示电池的主要重组机制发生位置，所以实验中常用 A 值的变化评估太阳电池的光生载流子重组复合类型。短路电流(Isc)：当电池两端处于短路状态时，通过太阳电池的电流。实验中常用短路电流密度(Jsc)作为太阳电池的重要性能参数。Jsc受到光照强度、电池光学特性、p-n 结厚度和载流子收集效率等因素影响。开路电压(Voc)：无负载连接时电池输出端的电压。如公式 1.2：(1.2)I0为二极管反向饱和电流，Iph为光生电流
图 1.3 薄膜太阳电池等效电路图。池内部损耗：如图 1.3 是薄膜太阳电池的完整等效s)和并联电阻(Rsh)，这些寄生电阻可以直接影响太接触电阻和各层界面电阻，当 Rs较大时可降低 J换效率(图 1.2)[11]。另一方面 Rsh也是造成电池内主要因为晶体内部或表面的杂质、晶界、杂相等因个支路，为了避免旁路分流，要求 Rsh必须尽可能nS4材料与电池介绍 Cu2ZnSnS4(CZTS)材料的晶体结构、材料特基本结构等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质[J]. 敖建平,何青,孙国忠,刘芳芳,黄磊,李薇,李凤岩,孙云,薛玉明. 半导体学报. 2005(07)
本文编号：2945845
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄膜太阳电池原理图
4图 1.1 薄膜太阳电池原理图1.2.3 表征太阳电池性能的参数表征太阳电池性能主要分为电池性能参数和电学参数，下面详细介绍它们的物理意义：二极管理想因子(A)：事实上二极管就是薄膜太阳电池中的 p-n 结。理想电池的 A=1，当载流子复合发生在空间电荷区时 1＜A＜2，如果复合主要发生在界面处则 A＞2，A 值的大小可以表示电池的主要重组机制发生位置，所以实验中常用 A 值的变化评估太阳电池的光生载流子重组复合类型。短路电流(Isc)：当电池两端处于短路状态时，通过太阳电池的电流。实验中常用短路电流密度(Jsc)作为太阳电池的重要性能参数。Jsc受到光照强度、电池光学特性、p-n 结厚度和载流子收集效率等因素影响。开路电压(Voc)：无负载连接时电池输出端的电压。如公式 1.2：(1.2)I0为二极管反向饱和电流，Iph为光生电流
图 1.3 薄膜太阳电池等效电路图。池内部损耗：如图 1.3 是薄膜太阳电池的完整等效s)和并联电阻(Rsh)，这些寄生电阻可以直接影响太接触电阻和各层界面电阻，当 Rs较大时可降低 J换效率(图 1.2)[11]。另一方面 Rsh也是造成电池内主要因为晶体内部或表面的杂质、晶界、杂相等因个支路，为了避免旁路分流，要求 Rsh必须尽可能nS4材料与电池介绍 Cu2ZnSnS4(CZTS)材料的晶体结构、材料特基本结构等。
【参考文献】：
期刊论文
[1]化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质[J]. 敖建平,何青,孙国忠,刘芳芳,黄磊,李薇,李凤岩,孙云,薛玉明. 半导体学报. 2005(07)
本文编号：2945845
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