【摘 要】
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铜锌锡硫(CZTS或者CZTSSe)是一种地球元素丰富、成本低廉以及稳定的半导体光伏材料,但是其光电转换效率一直没有得到显著提升,而其中CZTS或者CZTSSe吸收层薄膜结晶质量是影响
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铜锌锡硫(CZTS或者CZTSSe)是一种地球元素丰富、成本低廉以及稳定的半导体光伏材料,但是其光电转换效率一直没有得到显著提升,而其中CZTS或者CZTSSe吸收层薄膜结晶质量是影响其效率提升的关键问题之一。本课题组针对溶液法制备CZTSSe吸收层普遍存在的分层现象(小晶粒层)进行研究,提出改进的前驱体盐和硒化退火方式,最终获得了转换效率为11.2%的具有高薄膜结晶质量的CZTSSe薄膜太阳能电池。研究发现,在CZTS前驱体溶液制备中,通过替换乙酸锌为氯化锌,薄膜退火后晶粒质量得到明显改善(图1为CZTS硫化后对比);在采用氯化锌的基础上,通过改进硒化工艺和元素成分比例,对CZTSSe薄膜进行优化,获得了具有高结晶质量的吸收层薄膜,明显抑制了小晶粒层(图2),最终电池转换效率得到提升。
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