通过喷雾涂层技术沉积的Ca-合铜 (I) 氧化物用于异质连接太阳能电池应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 氧化铜 (CuO_x) 由于其半导体特性,是光伏应用的一个有前途的材料.
• 开发高效,具有成本效益的方法来生产高质量的氧化铜薄膜对于太阳能电池技术至关重要.

研究的目的:

• 研究兴奋剂对喷涂产生的氧化铜薄膜性质的影响.
• 为了优化的度,以改善电气和光伏特征.
• 评估这些薄膜对于异质连接太阳能电池制造的适用性.

主要方法:

• 用于薄膜沉积的喷涂技术.
• 在惰性大气中在300°C的温度下进行热后处理.
• 用于化学成分分析的X射线衍射 (XRD).
• 紫外线-Vis光谱仪用于光学性质的确定 (带间隙和乌尔巴赫能量).
• 测量电阻和太阳能电池性能 (I-V特性).

主要成果:

• 在后处理后,单相Cu₂O薄膜得到了21 Ωcm的电阻.
• 发现最佳兴奋剂度为4重量%,显著改善了电气参数,但没有改变薄膜组成.
• 观察到光滑的纳米晶体形态,颗粒大小由舍勒方程决定.
• 一个采用4重量%添加氧化铜的异质连接太阳能电池实现了2.38%的效率.

结论:

• 喷涂是一种生产太阳能电池低电阻氧化铜薄膜的可行方法.
• 兴奋剂增强了氧化铜膜的电性能,使其适合用于光伏设备.
• 开发的协议证明了低成本,高效的太阳能电池制造使用合氧化铜的潜力.