通过兴奋剂提高CZTSSe薄膜太阳能电池的设备性能

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.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 石Cu$_{2}$ZnSn(S,Se) $_{4}$ (CZTSSe) 材料对薄膜太阳能电池 (TFSC) 是一个有前途的材料.
• 合是提高CZTSSe设备性能的一个关键策略.
• 优化光电子性能对于高效的太阳能转换至关重要.

研究的目的:

• 调查 (In) 兴奋剂对CZTSSe薄膜太阳能电池的影响.
• 使用化学浴沉积 (CBD) 的 CZTSSe TFSC 增强光电子特性和设备性能.
• 探索一种用于将In纳入CZTSSe吸收器的新方法.

主要方法:

• 在硫化之前,通过在前体 (Zn-Sn-Cu) 膜上沉积超薄的In$_{2}$S$_{3}$层来实现兴奋剂.
• 化学浴沉积 (CBD) 技术用于合并.
• 进行了薄膜的表征和设备性能分析.

主要成果:

• 兴奋剂改善了晶体的生长,并促进了CZTSSe膜中较大的粒度的形成.
• 用添加的CZTSSe TFSC显示了增强的设备性能,In-CZTSSe-2设备的功率转换效率 (PCE) 为9.53%.
• 兴奋剂减少了非辐射重组,改善了载体分离,并增强了载体运输.

结论:

• 兴奋剂是一种简单而有效的策略,可以提高CZTSSe薄膜太阳能电池的效率.
• 加入少量的会导致光电子特性和设备性能显著改善.
• 这种方法提供了一种实现高PCE的途径,并最大限度地减少CZTSSe太阳能电池的开通电路电压 (V$_{oc}$) 损失.