高効率の溶液加工 Cu2ZnSn(S,Se) 4 薄膜太陽電池は,バイナリおよび三次ナノ粒子から準備されています

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 再生可能エネルギーの再生可能エネルギー
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー

背景:

• 薄膜太陽電池は,再生可能エネルギーの有望な道を提供します.
• CZTSSeのようなケステライト材料の費用対効果的かつ効率的な製造方法の開発は極めて重要です.

研究 の 目的:

• 銅亜鉛亜鉛硫化セレン化物 (CZTSSe) の薄膜を製造するための新しい溶液ベースの方法を提示する.
• 構成制御がデバイスの性能に与える影響を実証する.
• 高効率の実験室規模の太陽光装置を達成するために.

主な方法:

• 前駆体として二次および三次カルコゲニドナノ粒子の合成.
• これらのナノ粒子を組み合わせることで,CZTSSe薄膜の製造.
• フィルムの組成を制御するためにナノ粒子比の調整.
• 光伏電池のデバイス製造と特徴付け.
• 微細構造を明らかにする技術を用いた材料の特徴化.

主要な成果:

• 溶液ベースのナノ粒子前体法を使用して,CZTSSe薄膜の製造に成功しました.
• CZTSSeのフィルム組成の調節性を,前駆体比を調整することによって実証した.
• 8.5%の総面積効率 (9.6%の活性面積効率) を有する,反射防止コーティングなしで,実験室規模の太陽電池を達成しました.
• 材料の特徴化は,熱処理中に形成された二重層の微細構造を明らかにしました.

結論:

• 提示された溶液ベースの方法は,CZTSSe薄膜製造のための構成制御による実行可能な経路を提供します.
• この発見は,CZTSSe太陽電池の性能を最適化するための組成の重要性を強調しています.
• 二重層の微細構造は,さらなる調査とデバイスの改善のための領域を示唆しています.