铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池吸收层的制备及其性能调控
发布时间：2021-08-16 20:55
锌黄锡矿结构的Cu2ZnSn（S,Se）4（CZTSSe）因具备元素储备丰富、低毒、光吸收系数大及带隙可调等优点,被认为是下一代薄膜太阳能电池中最有前景的吸收层材料之一,近年来已经成为可再生能源领域的研究热点。磁控溅射法和化学溶液法是制备高质量吸收层常用的两种方法,但因为溶液法不需要真空环境、成本低且简单易操作,是目前制备CZTSSe普遍采用的方法。截至目前,用无水肼溶液法制备的CZTSSe薄膜太阳能电池仍保持着最高的光电转化效率记录（12.6%）。但因为肼溶液具有毒性,与发展太阳能电池绿色环保的主旨相悖,所以开发出无毒溶液法来制备CZTSSe太阳能电池成为一项重要课题。本论文采用磁控共溅射法和无毒水基溶液法制备出CZTSSe吸收层,研究了Ge、Cd掺杂对CZTSSe吸收层薄膜及其电池器件性能的影响,取得如下结果:1.通过共溅射Cu2S,SnS和ZnS金属硫化物靶材生长出Cu2ZnSnS4（CZTS）预制层薄膜,硒化热处理后获得CZTSSe薄膜。研究结果表明,优化硒化温度可以有...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
欧盟联合研究中心对全球能源构成变化的预测
内蒙古大学博士学位论文空间小，另外生产硅的设备昂贵，工艺复杂使得硅电池的成本居高不下，于是薄膜池如 CdTe 和 Cu(In,Ga)Se 引起了人们极大的关注。随着太阳能电池的效率不断的能电池逐渐从实验室制备走向工业化生产，但是规模较小，效益差。到了 20 世纪期，石油价格开始回落，而太阳能电池的生产成本又居高不下，导致太阳能电池的次跌落谷底。然而，2000 年开始，环境的严重污染和自然生态系统的破坏使人们对续发展模型充满了期待，可再生能源开发和利用，尤其是太阳能电池研发被高度重支持，并取得了蓬勃的发展。不同种类的太阳能电池效率提升过程如图 1.2 所示。
图 1.3 太阳能电池的工作原理图[8]Fig.1.3 Working principle of a solar cell[8]池可以等效的用恒定电流源，并联的理想二极管，并联电图如图 1.4 所示。在光照不变的条件下，光生电源产生一材料体电阻、层与层之间的接触电阻、电极接触电阻及本外，由于电池的工艺问题，在制备电池的过程中不可避免微裂纹和划痕，使部分本应该流过负载的电流短路，这种电阻 Rs和并联电阻 Rsh对制备高转化效率太阳能电池有很大并联电阻可以有效的提高电池效率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CZTS薄膜太阳电池的研究及发展[J]. 自兴发,杨培志. 电源技术. 2014(07)
[2]太阳能电池产业的现状和发展[J]. 杨基南. 微细加工技术. 2005(02)
本文编号：3346378
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
欧盟联合研究中心对全球能源构成变化的预测
内蒙古大学博士学位论文空间小，另外生产硅的设备昂贵，工艺复杂使得硅电池的成本居高不下，于是薄膜池如 CdTe 和 Cu(In,Ga)Se 引起了人们极大的关注。随着太阳能电池的效率不断的能电池逐渐从实验室制备走向工业化生产，但是规模较小，效益差。到了 20 世纪期，石油价格开始回落，而太阳能电池的生产成本又居高不下，导致太阳能电池的次跌落谷底。然而，2000 年开始，环境的严重污染和自然生态系统的破坏使人们对续发展模型充满了期待，可再生能源开发和利用，尤其是太阳能电池研发被高度重支持，并取得了蓬勃的发展。不同种类的太阳能电池效率提升过程如图 1.2 所示。
图 1.3 太阳能电池的工作原理图[8]Fig.1.3 Working principle of a solar cell[8]池可以等效的用恒定电流源，并联的理想二极管，并联电图如图 1.4 所示。在光照不变的条件下，光生电源产生一材料体电阻、层与层之间的接触电阻、电极接触电阻及本外，由于电池的工艺问题，在制备电池的过程中不可避免微裂纹和划痕，使部分本应该流过负载的电流短路，这种电阻 Rs和并联电阻 Rsh对制备高转化效率太阳能电池有很大并联电阻可以有效的提高电池效率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]CZTS薄膜太阳电池的研究及发展[J]. 自兴发,杨培志. 电源技术. 2014(07)
[2]太阳能电池产业的现状和发展[J]. 杨基南. 微细加工技术. 2005(02)
本文编号：3346378
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