Superstrate结构Cu_2SnZnS_4薄膜太阳电池的制备研究

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• 论文作者：钟敏 ; 刘晟楠 ; 李春然
• 年：2017
• 作者机构：渤海大学新能源学院;辽宁省光电功能材料检测与技术重点实验室;
• 论文关键词：Cu2SnZnS4 ; 喷雾热解 ; superstrate结构 ; 薄膜太阳电池
• 会议召开时间：2017-05-27
• 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
• 语种：中文
• 分类号：TM914.42
• 学会代码：ZKYQ
• 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
• 会议地点：中国北京
• 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
• 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
• 页数：1
• 文件大小：994k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

由于Cu_2SnZnS_4材料具备光吸收系数高、禁带宽度合适、组成元素储量丰富、无毒无害等优点,成为一种很有前景的太阳电池吸收材料。文献报道Cu_2SnZnS_4太阳电池效率已经达到9.2%~([1]),掺杂后效率最高达到11.5%~([2]),具有一定的产业化潜力。当前,Cu_2SnZnS_4薄膜太阳电池研究的主流是类似CIGS电池的substrate结构(图1),本研究组另辟蹊径,通过喷雾热解方法制备了superstrate结构Cu_2SnZnS_4薄膜太阳电池。图2为superstrate结构Cu_2SnZnS_4薄膜电池示意图,最下面为致密层,防止器件短路,缓冲层为CdS,吸收层为Cu_2SnZnS_4,图3为当前制备的Cu_2SnZnS_4薄膜电池的器件性能,电池效率很低,主要表现为短路电流密度和填充因子较低。原因是喷雾热解法制备的Cu_2SnZnS_4薄膜材料晶粒较小(图4),缺乏硫化或硒化退火处理(硫化或硒化会破坏FTO导电性和CdS,当前正在设法解决这个问题)导致结晶性能差,后续工作正在进行中。

引文

[1]Hao X J,Sun K W,Yan C,IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference(PVSC),2016
    [2]Yan C,Sun K W,Huang J l,Hao X J,ACS Energy Lett.,2017,2,930-936.