界面工程提高銅鋅錫硫硒太陽電池性能的研究
發(fā)布時間:2020-12-29 15:07
Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)作為吸收層材料以無毒、地殼儲備豐富、光學帶隙可調(1.01.5 eV)和高吸收系數(shù)(104cm-1)等優(yōu)勢備受關注。CZTSSe薄膜太陽電池目前光電轉換效率已超過12%,但對比光電轉換效率超過20%的銅銦鎵硒(CIGS)和碲化鎘(CdTe)薄膜太陽電池,CZTSSe太陽電池的性能仍然需要進一步提升。限制CZTSSe薄膜太陽電池性能的主要因素為開路電壓虧損(Voc-def=Eg/q-Voc),器件開路電壓(Voc)低。據(jù)文獻報道CZTSSe太陽電池開路電壓虧損基本都在60%以上,而導致高Voc-def的因素較多,如:(1)吸收層晶體內部存在大量缺陷和帶尾態(tài),導致光生載流子的大量復合;(2)界面問題(Mo/CZTSSe或CZTSSe/CdS),由于CZTSSe的相穩(wěn)定區(qū)間非常狹窄,界面處極易形成二次相,增加載流子在界面復合,從而降...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
薄膜太陽電池原理圖
4圖 1.1 薄膜太陽電池原理圖1.2.3 表征太陽電池性能的參數(shù)表征太陽電池性能主要分為電池性能參數(shù)和電學參數(shù),下面詳細介紹它們的物理意義:二極管理想因子(A):事實上二極管就是薄膜太陽電池中的 p-n 結。理想電池的 A=1,當載流子復合發(fā)生在空間電荷區(qū)時 1<A<2,如果復合主要發(fā)生在界面處則 A>2,A 值的大小可以表示電池的主要重組機制發(fā)生位置,所以實驗中常用 A 值的變化評估太陽電池的光生載流子重組復合類型。短路電流(Isc):當電池兩端處于短路狀態(tài)時,通過太陽電池的電流。實驗中常用短路電流密度(Jsc)作為太陽電池的重要性能參數(shù)。Jsc受到光照強度、電池光學特性、p-n 結厚度和載流子收集效率等因素影響。開路電壓(Voc):無負載連接時電池輸出端的電壓。如公式 1.2:(1.2)I0為二極管反向飽和電流,Iph為光生電流
圖 1.3 薄膜太陽電池等效電路圖。池內部損耗:如圖 1.3 是薄膜太陽電池的完整等效s)和并聯(lián)電阻(Rsh),這些寄生電阻可以直接影響太接觸電阻和各層界面電阻,當 Rs較大時可降低 J換效率(圖 1.2)[11]。另一方面 Rsh也是造成電池內主要因為晶體內部或表面的雜質、晶界、雜相等因個支路,為了避免旁路分流,要求 Rsh必須盡可能nS4材料與電池介紹 Cu2ZnSnS4(CZTS)材料的晶體結構、材料特基本結構等。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]化學水浴沉積CdS薄膜晶相結構及性質[J]. 敖建平,何青,孫國忠,劉芳芳,黃磊,李薇,李鳳巖,孫云,薛玉明. 半導體學報. 2005(07)
本文編號:2945845
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
薄膜太陽電池原理圖
4圖 1.1 薄膜太陽電池原理圖1.2.3 表征太陽電池性能的參數(shù)表征太陽電池性能主要分為電池性能參數(shù)和電學參數(shù),下面詳細介紹它們的物理意義:二極管理想因子(A):事實上二極管就是薄膜太陽電池中的 p-n 結。理想電池的 A=1,當載流子復合發(fā)生在空間電荷區(qū)時 1<A<2,如果復合主要發(fā)生在界面處則 A>2,A 值的大小可以表示電池的主要重組機制發(fā)生位置,所以實驗中常用 A 值的變化評估太陽電池的光生載流子重組復合類型。短路電流(Isc):當電池兩端處于短路狀態(tài)時,通過太陽電池的電流。實驗中常用短路電流密度(Jsc)作為太陽電池的重要性能參數(shù)。Jsc受到光照強度、電池光學特性、p-n 結厚度和載流子收集效率等因素影響。開路電壓(Voc):無負載連接時電池輸出端的電壓。如公式 1.2:(1.2)I0為二極管反向飽和電流,Iph為光生電流
圖 1.3 薄膜太陽電池等效電路圖。池內部損耗:如圖 1.3 是薄膜太陽電池的完整等效s)和并聯(lián)電阻(Rsh),這些寄生電阻可以直接影響太接觸電阻和各層界面電阻,當 Rs較大時可降低 J換效率(圖 1.2)[11]。另一方面 Rsh也是造成電池內主要因為晶體內部或表面的雜質、晶界、雜相等因個支路,為了避免旁路分流,要求 Rsh必須盡可能nS4材料與電池介紹 Cu2ZnSnS4(CZTS)材料的晶體結構、材料特基本結構等。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]化學水浴沉積CdS薄膜晶相結構及性質[J]. 敖建平,何青,孫國忠,劉芳芳,黃磊,李薇,李鳳巖,孫云,薛玉明. 半導體學報. 2005(07)
本文編號:2945845
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