的Cu2ZnSn(S,Se) 4光伏与溶液处理Cu2ZnSnS4:Na纳米晶的合理缺陷被动化
Huanping Zhou1, Tze-Bin Song, Wan-Ching Hsu
1Department of Materials Science and Engineering and ‡California NanoSystems Institute, University of California , Los Angeles, California 90095, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 17, 2013
概括
装饰的铜锡硫化物 (CZTS:Na) 纳米晶体有效地消除铜锡 (S,Se) 太阳能电池中的缺陷. 这种缺陷被动化通过改善载体度和少数载体寿命,显著提高了太阳能电池的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 铜锡 (S,Se) (CZTSSe) 太阳能电池是一个有前途的低成本光伏技术.
- CZTSSe材料中的缺陷阻碍了设备的性能并限制了效率.
- 有效的缺陷被动化策略对于推进CZTSSe太阳能电池至关重要.
研究的目的:
- 为 CZTSSe 太阳能电池开发一种有效的缺陷被动化方法.
- 调查 (Na) 在CZTSSe纳米晶体中被动化缺陷中的作用.
- 评估Na诱导缺陷被动化对太阳能电池设备性能的影响.
主要方法:
- 铜锡硫化物:Na (CZTS:Na) 纳米晶体前体通过连续制备和Na表面装饰的合成.
- 使用X射线光发光谱学和传输电子显微镜对Na物种的存在和分布进行表征.
- 基于CZTS:Na纳米晶的太阳能电池设备在无Na基板上的制造和性能测试.
主要成果:
- CZTS:Na纳米晶体保留了石CZTS阶段,表面只存在无形Na物种.
- 基于CZTS:Na纳米晶的太阳能电池显示,与非受体化设备 (∼4%) 相比,设备性能提高了50% (∼6%).
- 性能提升归因于载体度增加和少数载体寿命延长,这是由于缺陷被动化.
结论:
- 将Na纳入CZTS纳米晶体的溶液合并为CZTSSe太阳能电池中缺陷被动化提供了一个有效的途径.
- 这种方法提供了一个简单,定量和多功能方法来调整材料缺陷特性.
- 这些发现为使用纳米晶体工程改进光电子设备应用铺平了道路.
