連續(xù)離子層吸附反應(yīng)沉積后硫化法制備柔性銅鋅錫硫薄膜太陽(yáng)電池
本文選題:柔性薄膜太陽(yáng)電池 切入點(diǎn):銅鋅錫硫(CuZnSnS) 出處:《物理學(xué)報(bào)》2014年01期
【摘要】:在柔性鉬箔襯底上采用連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法(successive ionic layer absorption and reaction)制備ZnS/Cu2SnSx疊層結(jié)構(gòu)的預(yù)制層薄膜,預(yù)制層薄膜在蒸發(fā)硫氣氛、550 C溫度條件下進(jìn)行退火得到Cu2ZnSnS4吸收層.分別采用EDS,XRD,Raman,SEM表征吸收層薄膜的成分、物相和表面形貌.結(jié)果表明,退火后薄膜結(jié)晶質(zhì)量良好,表面形貌致密.用在普通鈉鈣玻璃上采用相同工藝制備的CZTS薄膜表征薄膜的光學(xué)和電學(xué)性能,表明退火后薄膜帶隙寬度為1.49 eV,在可見光區(qū)光吸收系數(shù)大于104cm 1,載流子濃度與電阻率均滿足薄膜太陽(yáng)電池器件對(duì)吸收層的要求.用上述柔性襯底上的吸收層制備Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag結(jié)構(gòu)的薄膜太陽(yáng)電池得到2.42%的效率,是目前報(bào)道柔性CZTS太陽(yáng)電池最高效率.
[Abstract]:ZnS/Cu2SnSx laminated prefabricated films were prepared on flexible molybdenum foil substrates by successive ionic layer absorption and reactionation method. The prefabricated films were annealed at 550C in evaporative sulfur atmosphere to obtain the Cu2ZnSnS4 absorption layer. The composition, phase and surface morphology of the films were characterized by EDS-XRDX Raman Cu2ZnSnS4. The results showed that the crystalline quality of the films was good after annealing. The surface morphology is dense. The optical and electrical properties of the films are characterized by CZTS thin films prepared by the same process on ordinary sodium-calcium glass. The results show that the band gap width is 1.49eV, the optical absorption coefficient is greater than 104cm _ 1 in the visible region, and the carrier concentration and resistivity meet the requirements of the thin film solar cell devices. The absorption layer on the above flexible substrate is used to fabricate the absorption layer. The efficiency of Mo foil/CZTS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ag thin film solar cells is 2.42%. It is the highest efficiency of flexible CZTS solar cells reported at present.
【作者單位】: 中南大學(xué)冶金與環(huán)境學(xué)院;新南威爾士大學(xué)光伏與可再生能源工程學(xué)院;深圳高性能電池材料與器件工程研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51204214) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)青年助推基金(批準(zhǔn)號(hào):2012QNZT022)資助的課題~~
【分類號(hào)】:TM914.42
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 江豐;沈鴻烈;;Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展[J];半導(dǎo)體光電;2011年06期
2 王克振;王智平;趙靜;郭長(zhǎng)華;;預(yù)置金屬層順序沉積法制備CZTS薄膜太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J];甘肅科技;2010年12期
3 ;Focuses of material science development in recent years[J];Science China(Technological Sciences);2011年06期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條
1 樊逢佳;Ⅰ-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ族多元硫?qū)倩衔锛{米晶的合成及能量轉(zhuǎn)換特性研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年
2 葛杰;銅鋅錫硫薄膜太陽(yáng)電池相關(guān)材料與器件的研究[D];華東師范大學(xué);2013年
3 蘇正華;溶膠—凝膠法制備銅鋅錫硫(Cu_2ZnSnS_4)薄膜太陽(yáng)能電池[D];中南大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 紀(jì)念靜;無銦硫族化合物光電材料的制備及結(jié)構(gòu)研究[D];山東建筑大學(xué);2013年
2 方云霞;水熱法制備Cu_2ZnSnS_4半導(dǎo)體納米晶材料的研究[D];華南理工大學(xué);2013年
3 張基東;Cu_2ZnSnS_4薄膜太陽(yáng)能電池材料的制備和性能研究[D];河南師范大學(xué);2013年
4 侯澤良;兩步過程制備銅鋅錫硫(硒)薄膜及其光電性能研究[D];河南大學(xué);2013年
5 李梅;纖維鋅礦Cu_2ZnSnS_4納米晶的合成及其光電性能研究[D];河南大學(xué);2013年
6 湯東旭;S族元素替代法制備Cu_2ZnSn(S_x,,Se_(1-x))_4薄膜的研究[D];電子科技大學(xué);2013年
7 郭維華;脈沖激光沉積法制備CZTS薄膜和ZnO薄膜[D];廣西大學(xué);2013年
8 文亞南;Cu_2ZnSnS_4薄膜及其器件研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年
9 張克棟;Cu_2ZnSnS_4薄膜的溶膠—凝膠法制備及其性能研究[D];湘潭大學(xué);2013年
10 戚中剛;ZnO/Cu_2O敏化太陽(yáng)能電池的制備及其光電化學(xué)性能研究[D];湘潭大學(xué);2013年
本文編號(hào):1674252
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/1674252.html