通过故意将薄薄的MoS₂层插入后面接口,提高Kesterite太阳能电池的效率

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 太阳能光伏发电是如何实现的
• 薄膜太阳能电池 薄膜太阳能电池

背景情况:

• 在化过程中,Mo电极和铜硫化 (CZTSSe) 吸收器之间形成了一个不受控制的二硫化/二硫化 (Mo(S,Se) 2) 接口层.
• 这种原生界面层通过增加重组,对CZTSSe太阳能电池的性能产生了重大影响.

研究的目的:

• 在Mo/CZTSSe接口上故意插入超薄的二硫化物 (MoS2) 层.
• 通过减少电荷载体重组来优化接口质量.
• 为了提高 CZTSSe 太阳能电池的整体性能.

主要方法:

• 在Mo电极和CZTSSe吸收器之间故意插入超薄的MoS2层.
• 对CZTSSe吸收层的形态分析.
• 太阳能电池设备的电气特性,包括分流电阻 (RSh) 和反向和电流密度 (J0) 的测量.
• 优化MoS2层厚度的优化.

主要成果:

• MoS2的修改导致了连续的,紧的CZTSSe吸收器形态,有较大的粒度,没有针孔.
• 关闭电阻 (RSh) 从~395增加到~634 Ω·cm2,反向和电流密度 (J0) 显著下降.
• 在MoS2修改的设备中,功率转换效率 (PCE) 达到9.64%,显示出更好的性能.

结论:

• 故意插入超薄的MoS2层有效优化了CZTSSe太阳能电池中的Mo/CZTSSe接口质量.
• 性能提升归因于增加的RSh,减少的J0,以及改善的二极管理想性因子.
• 控制MoS2层厚度对于调节和改善CZTSSe太阳能电池性能至关重要.