銅銦鎵硒（CIGS）太陽電池不僅具有高吸收系數(shù)和高光電能量轉(zhuǎn)換效率,而且表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和低廉的生產(chǎn)成本,依然是目前普遍關(guān)注的發(fā)展對象.自20世紀90年代,研究人員發(fā)現(xiàn)堿金屬摻雜可以明顯提升CIGS電池的性能,并在堿金屬摻雜研究方面取得一系列突破性進展.結(jié)合本課題組的研究進展,主要介紹了其中針對堿金屬摻雜引發(fā)的一些主要技術(shù)突破.同時簡單介紹了堿金屬摻雜的3種方法:前摻法、中摻法和后摻法,其中使用后摻法制備出的CIGS電池能夠獲得較高的能量轉(zhuǎn)換效率.堿金屬摻雜的作用機制,主要是調(diào)節(jié)CIGS吸收層的帶隙和鈍化薄膜中的缺陷,提高薄膜中的空穴密度,抑制吸收層內(nèi)部和界面的載流子復合,最終提升太陽電池的開路電壓和填充因子.同時,堿金屬會影響吸收層的元素分布和微觀形貌,這一方面對太陽能電池性能的影響仍存在爭議. 

【文章來源】：北京工業(yè)大學學報. 2020,46(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

黃銅礦結(jié)構(gòu)CIGS[3]

圖2是CIGS吸收層堿金屬摻雜工程的3種方法[18]:前摻法、中摻法和后摻法. 前摻法是指在沉積CIGS層之前沉積一層堿金屬預制層來實現(xiàn)摻雜;中摻法是指堿金屬與各元素共同沉積從而制備CIGS吸收層的方法;后摻法是指在CIGS層沉積后,再沉積堿金屬并進行退火處理的工藝.4.1 前摻法

因此,堿金屬的中摻法可以選擇在真空蒸發(fā)法的三步的某一步或幾步中摻入,對于薄膜的影響也有所不同. Güttler等[20]在三步中分別摻入Na,并對薄膜結(jié)構(gòu)進行分析,圖3是薄膜SEM照片,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在第1步和第2步中摻入Na,會導致靠近Mo背電極的區(qū)域和CIGS表面區(qū)域的產(chǎn)生大量小尺寸晶粒,而在第3步摻入Na,薄膜中只有CIGS表面存在少量小尺寸晶粒,最終制備出的電池效率也最高.4.3 后摻法

【參考文獻】：
期刊論文
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