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连续离子层吸附反应沉积后硫化法制备柔性铜锌锡硫薄膜太阳电池

发布时间:2018-03-28 02:04

  本文选题:柔性薄膜太阳电池 切入点:铜锌锡硫(CuZnSnS) 出处:《物理学报》2014年01期


【摘要】:在柔性钼箔衬底上采用连续离子层吸附反应法(successive ionic layer absorption and reaction)制备ZnS/Cu2SnSx叠层结构的预制层薄膜,预制层薄膜在蒸发硫气氛、550 C温度条件下进行退火得到Cu2ZnSnS4吸收层.分别采用EDS,XRD,Raman,SEM表征吸收层薄膜的成分、物相和表面形貌.结果表明,退火后薄膜结晶质量良好,表面形貌致密.用在普通钠钙玻璃上采用相同工艺制备的CZTS薄膜表征薄膜的光学和电学性能,表明退火后薄膜带隙宽度为1.49 eV,在可见光区光吸收系数大于104cm 1,载流子浓度与电阻率均满足薄膜太阳电池器件对吸收层的要求.用上述柔性衬底上的吸收层制备Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag结构的薄膜太阳电池得到2.42%的效率,是目前报道柔性CZTS太阳电池最高效率.
[Abstract]:ZnS/Cu2SnSx laminated prefabricated films were prepared on flexible molybdenum foil substrates by successive ionic layer absorption and reactionation method. The prefabricated films were annealed at 550C in evaporative sulfur atmosphere to obtain the Cu2ZnSnS4 absorption layer. The composition, phase and surface morphology of the films were characterized by EDS-XRDX Raman Cu2ZnSnS4. The results showed that the crystalline quality of the films was good after annealing. The surface morphology is dense. The optical and electrical properties of the films are characterized by CZTS thin films prepared by the same process on ordinary sodium-calcium glass. The results show that the band gap width is 1.49eV, the optical absorption coefficient is greater than 104cm _ 1 in the visible region, and the carrier concentration and resistivity meet the requirements of the thin film solar cell devices. The absorption layer on the above flexible substrate is used to fabricate the absorption layer. The efficiency of Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag thin film solar cells is 2.42%. It is the highest efficiency of flexible CZTS solar cells reported at present.
【作者单位】: 中南大学冶金与环境学院;新南威尔士大学光伏与可再生能源工程学院;深圳高性能电池材料与器件工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51204214) 中央高校基本科研业务费青年助推基金(批准号:2012QNZT022)资助的课题~~
【分类号】:TM914.42

【共引文献】

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本文编号:1674252

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