低温制备CZTSSe薄膜太阳能电池及其性能优化

发布时间：2024-01-31 01:30

　　在薄膜太阳能电池中,Cu(In,Ga)Se₂(CIGS)的效率高达23.35%,但由于组成元素稀缺,毒性大,其大规模应用和发展受到了限制。与其具有相似结构的直接带隙半导体Cu₂ZnSn(S,Se)₄(CZTSSe)的理论转换效率高达32.2%,并且其光吸收系数高、光学带隙在1-1.5 eV内可调且组成元素储量丰富绿色,因此成为下一代光伏技术最有发展前景的薄膜太阳能电池的吸收层材料之一。在CZTSSe薄膜太阳能电池的制备过程中必然会经历一个前驱体膜高温硒化的阶段。这一温度普遍在550°C及以上。这样高的温度除了能耗高之外还会给薄膜带来很多不利的影响:第一,SnSe在高温下会变成蒸气蒸发到空气中引起Sn的损失造成CZTSSe化学计量比的不准确同时促进CZTSSe分解生成二元相。第二,吸收层和Mo界面生成一层厚MoSe₂,增大器件的串联电阻,影响器件的性能。第三,基底的可选择范围变小,无法大力发展柔性基底和卷对卷技术。但是,降低硒化温度会伴随着电子无序度的增加,晶粒尺寸的减小和晶界的增多从而降低CZTSS...

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本文编号：3890718