具有kesterite結(jié)構(gòu)的Cu₂ZnSn（S,Se）₄（CZTSSe）是一種直接帶隙半導(dǎo)體,由于其合適的光學(xué)帶隙、高的吸收系數(shù)、豐富的元素儲備和對環(huán)境友好,被認(rèn)為是制備高效、低成本太陽能電池的理想吸收層材料。但是,目前CZTSSe薄膜太陽能電池最高轉(zhuǎn)換效率（PCE）僅為12.62%,遠(yuǎn)低于其極限轉(zhuǎn)換效率（32%）和Cu（In,Ga）Se₂薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率（22.9%）。研究表明導(dǎo)致效率低下的主要原因之一是其背電極（Mo）與吸收層（CZTSSe）之間的界面結(jié)構(gòu)不合理和接觸質(zhì)量較差。眾所周知,目前CZTSSe太陽電池一般采用金屬M(fèi)o作為背電極。在硒化制備CZTSSe吸收層的過程中,Mo與Se發(fā)生反應(yīng)會(huì)在Mo和CZTSSe之間形成MoSe₂層。一方面,過厚的MoSe₂層會(huì)導(dǎo)致CZTSSe與Mo之間的電接觸惡化,導(dǎo)致串聯(lián)電阻（R_S）增加或并聯(lián)電阻(R_Sh)減小,因而使電池的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）減小;另一方面,由于MoSe

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽能電池PN結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論3圖1.1太陽能電池PN結(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。1.2.2太陽能電池的基本參數(shù)理想的太陽能電池可以看作成一個(gè)理想的電流源和二極管組成，而實(shí)際的電路中還包括串聯(lián)電阻（RS）和并聯(lián)電阻（RSh）。圖1.2為太陽能電池的等效電路圖。當(dāng)光照射到太陽能電池上時(shí)，其處于工作狀態(tài)，相當(dāng)于PN結(jié)正向偏置，會(huì)打破PN結(jié)原有的動(dòng)態(tài)平衡，在內(nèi)建電場的作用下，光生載流子發(fā)生分離，形成光電流。圖1.2太陽能電池等效電路圖。太陽能電池的參數(shù)主要分為性能參數(shù)和電學(xué)參數(shù)。性能參數(shù)包括：開路電壓（VOC），短路電流（JSC），填充因子（FF），光電轉(zhuǎn)換效率（PCE），圖1.3為太陽能電池的J-V特性曲線。電學(xué)參數(shù)包括：并聯(lián)電阻（RSh），串聯(lián)電阻（RS），二極管品質(zhì)因子（A），反向飽和電流（J0）。

第一章緒論4下面就它們的物理意義進(jìn)行詳細(xì)的分析：開路電壓（VOC）：在外電路無負(fù)載時(shí)，電池所輸出的最大電壓。短路電流（JSC）：在外電路短路時(shí)，通過電池的最大電流。填充因子（FF）：是最大輸出功率(Pmax)與開路電壓（VOC）和短路電流（JSC）乘積的比值，如公式1.1所示。FF=PmaxVOC*JSC…………………………………………………（1.1）光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）:是太陽能電池的最大輸出功率和太陽光入射功率的比值，如公式1.2所示。=PmaxPin=VOC*JSC*FFPin*100%…………………………………（1.2）其中：Pin為太陽能光譜的功率密度，本論文Pin所使用的值為100mW/cm2。圖1.3太陽能電池的J-V特性曲線。對于薄膜太陽能電池來說，RS相當(dāng)于各層的界面電阻、界面與界面之間的接觸電阻，如果RS過大會(huì)使JSC和FF降低，會(huì)降低太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，所以較小的RS對高效率的電池是十分有必要的。RSh也是限制薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素，其主要是因?yàn)槲諏泳w內(nèi)部缺陷或界面處二次相等因素影響的，從圖1.2可以看出RSh是電池電路的一條支路，為了避免旁路分流，所以RSh需要盡可能的大。二極管品質(zhì)因子（A）：事實(shí)上對于薄膜太陽能電池來說，其PN結(jié)就是二極管。當(dāng)A=1時(shí)，是理想的太陽能電池，沒有載流子復(fù)合的存在。當(dāng)1<A<2時(shí)，

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]從X射線技術(shù)的應(yīng)用研究近代物理實(shí)驗(yàn)改革[D]. 舒業(yè)強(qiáng).湖南師范大學(xué) 2005



本文編號：3128233