Sb2S3 薄膜太阳能电池是由空气中的以乙烯酸为基础的前体制成的
Jako S Eensalu1,2, Sreekanth Mandati1, Christopher H Don3
1Laboratory of Thin Film Chemical Technologies, Department of Materials and Environmental Technology, Tallinn University of Technology, Ehitajate tee 5, Tallinn 19086, Estonia.
ACS applied materials & interfaces
|August 28, 2023
概括
这项研究探讨了硫化 (Sb2S3) 薄膜太阳能电池,优化沉积温度和前体比率,以提高效率. 最好的结果实现了4.1%的功率转换效率,推进了地球上丰富的光伏技术.
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.
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 对光伏发电 (PV) 的需求不断增长,需要利用地球上丰富的材料制造高效,具有成本效益的太阳能电池.
- 三硫化物 (Sb2S3) 是薄膜太阳能电池的一个有前途的材料,平面设备的效率将在2022年前提高到8%.
研究的目的:
- 研究超声波喷雾热解沉积温度和前体分子比对Sb2S3薄膜太阳能电池性能的影响.
- 分析这些参数如何影响Sb2S3吸收层的体积和表面特性.
- 了解太阳能电池对电流电压和深层次缺陷特性的影响.
主要方法:
- 制造平面 Sb2S3 薄膜太阳能电池,使用超声波喷雾在空气中的氧化解,由乙烯亚酸盐 (SbEX) 前体制成.
- 使用批量和表面敏感技术对Sb2S3吸收器性能进行表征.
- 太阳能电池的性能评估通过温度依赖的电流电压测量,外部量子效率和深层瞬态光谱.
主要成果:
- 展示了第一个基于平面Sb2S3吸收器的薄膜太阳能电池,这些吸收器是通过超声波喷雾热解从SbEX中培养出来的.
- 在200°C的沉积温度下达到最佳性能,而硫尿素与SbEX的摩尔比率为4.5.
- 最好的设备达到4.1%的功率转换效率,归因于抑制表面氧化,有利的带排列,控制的Sb空度,连续膜形态和最佳厚度 (75nm).
结论:
- 这项研究建立了一个新的基准效率平面Sb2S3太阳能电池制造出基于酸盐的前体.
- 合成条件,包括沉积温度和前体比率,对于优化Sb2S3太阳能电池性能至关重要.
- 研究结果强调了定制合成对于推进地球丰富的光伏技术的重要性.
