銅鋅錫硫硒薄膜太陽能電池吸收層的制備及其性能調(diào)控
發(fā)布時(shí)間:2021-08-16 20:55
鋅黃錫礦結(jié)構(gòu)的Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)因具備元素儲(chǔ)備豐富、低毒、光吸收系數(shù)大及帶隙可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是下一代薄膜太陽能電池中最有前景的吸收層材料之一,近年來已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。磁控濺射法和化學(xué)溶液法是制備高質(zhì)量吸收層常用的兩種方法,但因?yàn)槿芤悍ú恍枰婵窄h(huán)境、成本低且簡單易操作,是目前制備CZTSSe普遍采用的方法。截至目前,用無水肼溶液法制備的CZTSSe薄膜太陽能電池仍保持著最高的光電轉(zhuǎn)化效率記錄(12.6%)。但因?yàn)殡氯芤壕哂卸拘?與發(fā)展太陽能電池綠色環(huán)保的主旨相悖,所以開發(fā)出無毒溶液法來制備CZTSSe太陽能電池成為一項(xiàng)重要課題。本論文采用磁控共濺射法和無毒水基溶液法制備出CZTSSe吸收層,研究了Ge、Cd摻雜對CZTSSe吸收層薄膜及其電池器件性能的影響,取得如下結(jié)果:1.通過共濺射Cu2S,SnS和ZnS金屬硫化物靶材生長出Cu2ZnSnS4(CZTS)預(yù)制層薄膜,硒化熱處理后獲得CZTSSe薄膜。研究結(jié)果表明,優(yōu)化硒化溫度可以有...
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
歐盟聯(lián)合研究中心對全球能源構(gòu)成變化的預(yù)測
內(nèi)蒙古大學(xué)博士學(xué)位論文空間小,另外生產(chǎn)硅的設(shè)備昂貴,工藝復(fù)雜使得硅電池的成本居高不下,于是薄膜池如 CdTe 和 Cu(In,Ga)Se 引起了人們極大的關(guān)注。隨著太陽能電池的效率不斷的能電池逐漸從實(shí)驗(yàn)室制備走向工業(yè)化生產(chǎn),但是規(guī)模較小,效益差。到了 20 世紀(jì)期,石油價(jià)格開始回落,而太陽能電池的生產(chǎn)成本又居高不下,導(dǎo)致太陽能電池的次跌落谷底。然而,2000 年開始,環(huán)境的嚴(yán)重污染和自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞使人們對續(xù)發(fā)展模型充滿了期待,可再生能源開發(fā)和利用,尤其是太陽能電池研發(fā)被高度重支持,并取得了蓬勃的發(fā)展。不同種類的太陽能電池效率提升過程如圖 1.2 所示。
圖 1.3 太陽能電池的工作原理圖[8]Fig.1.3 Working principle of a solar cell[8]池可以等效的用恒定電流源,并聯(lián)的理想二極管,并聯(lián)電圖如圖 1.4 所示。在光照不變的條件下,光生電源產(chǎn)生一材料體電阻、層與層之間的接觸電阻、電極接觸電阻及本外,由于電池的工藝問題,在制備電池的過程中不可避免微裂紋和劃痕,使部分本應(yīng)該流過負(fù)載的電流短路,這種電阻 Rs和并聯(lián)電阻 Rsh對制備高轉(zhuǎn)化效率太陽能電池有很大并聯(lián)電阻可以有效的提高電池效率。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CZTS薄膜太陽電池的研究及發(fā)展[J]. 自興發(fā),楊培志. 電源技術(shù). 2014(07)
[2]太陽能電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 楊基南. 微細(xì)加工技術(shù). 2005(02)
本文編號(hào):3346378
【文章來源】:內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
歐盟聯(lián)合研究中心對全球能源構(gòu)成變化的預(yù)測
內(nèi)蒙古大學(xué)博士學(xué)位論文空間小,另外生產(chǎn)硅的設(shè)備昂貴,工藝復(fù)雜使得硅電池的成本居高不下,于是薄膜池如 CdTe 和 Cu(In,Ga)Se 引起了人們極大的關(guān)注。隨著太陽能電池的效率不斷的能電池逐漸從實(shí)驗(yàn)室制備走向工業(yè)化生產(chǎn),但是規(guī)模較小,效益差。到了 20 世紀(jì)期,石油價(jià)格開始回落,而太陽能電池的生產(chǎn)成本又居高不下,導(dǎo)致太陽能電池的次跌落谷底。然而,2000 年開始,環(huán)境的嚴(yán)重污染和自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞使人們對續(xù)發(fā)展模型充滿了期待,可再生能源開發(fā)和利用,尤其是太陽能電池研發(fā)被高度重支持,并取得了蓬勃的發(fā)展。不同種類的太陽能電池效率提升過程如圖 1.2 所示。
圖 1.3 太陽能電池的工作原理圖[8]Fig.1.3 Working principle of a solar cell[8]池可以等效的用恒定電流源,并聯(lián)的理想二極管,并聯(lián)電圖如圖 1.4 所示。在光照不變的條件下,光生電源產(chǎn)生一材料體電阻、層與層之間的接觸電阻、電極接觸電阻及本外,由于電池的工藝問題,在制備電池的過程中不可避免微裂紋和劃痕,使部分本應(yīng)該流過負(fù)載的電流短路,這種電阻 Rs和并聯(lián)電阻 Rsh對制備高轉(zhuǎn)化效率太陽能電池有很大并聯(lián)電阻可以有效的提高電池效率。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CZTS薄膜太陽電池的研究及發(fā)展[J]. 自興發(fā),楊培志. 電源技術(shù). 2014(07)
[2]太陽能電池產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 楊基南. 微細(xì)加工技術(shù). 2005(02)
本文編號(hào):3346378
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3346378.html
最近更新
教材專著