铜锌锡硫薄膜太阳能电池中Zn的分布对器件性能的影响
本研究团队利用溅射后硫化法制备CZTS电池器件。先在镀Mo的玻璃衬底上共溅射SnS2,Cu以及ZnS三种化合物,然后在硫化氢气氛中高温(500-540℃)退火而成。在此基础上,改变Zn的组分,从微观上分析多余的Zn的存在形式以及位置,研究Zn元素在吸收层中不同位置的分布对器件性能的影响。发现在较低退火温度时,由于吸收层中晶粒较小,不能贯穿整个吸收层,多余的ZnS往往积聚在晶界处,阻断了电荷的传输,从而对电流的收集产生了影响。当提高退火温度,使得晶粒继续融合变成较大晶粒时。晶粒之间的ZnS杂相虽然减少了,但是并没有对提高短路电流有所改善。进一步实验分析发现,在高温退火下晶粒虽然增大到能够贯穿整个吸收层,但是Zn元素并没有融入到CZTS的晶格结构当中,反而是以ZnS的超晶格形式存在在CZTS晶粒当中,这也是影响性能的因素。
薄膜太阳能电池 性能指标 锌元素 分布规律
冯叶 李文杰 刘艳云 李朝晖 程冠铭 杨春雷 肖旭东
中国科学院深圳先进技术研究院,深圳515005 香港中文大学,香港沙田
国内会议
北京
中文
62-63
2015-10-13(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)