抑制元素不均性使得14.9%的效率成为可能 CZTSSe太阳能电池
Yimeng Li1,2,3,4, Changcheng Cui1,2,3,4, Hao Wei1,2,3,4
1Qingdao Industrial Energy Storage Research Institute, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, 266101, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|February 25, 2024
概括
元素的不均性,而不是锡的损失,导致石太阳能电池的缺陷. 抑制铜扩散可以改善晶体质量,将光伏转换效率提高到14.9%.
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 (Cu2ZnSn(SxSe1-x) 4或CZTSSe) 太阳能电池表现出显著的开通电路电压 (VOC) 损失.
- 这种损失通常归因于二次阶段和缺陷,通常与在化过程中的损失有关.
研究的目的:
- 调查CZTSSe太阳能电池中二次阶段和缺陷的主要原因.
- 确定提高晶体质量和光伏性能的策略.
主要方法:
- 分析CZTSSe薄膜中的元素分布和扩散.
- 实施阻断层以抑制定向扩散.
- 结晶质量和缺陷密度的表征.
- 光伏设备的制造和效率测试.
主要成果:
- 由铜向Mo(S,Se) 2层扩散导致的元素不均质被确定为关键因素,而不是锡损失.
- 铜扩散降低了Cu/(Zn+Sn) 的比率,增加了与Sn-/Zn相关的缺陷.
- 通过阻断层抑制铜扩散,改善了晶体质量并减少了缺陷.
- 实现了14.9%的光伏转换效率 (PCE),VOC为576mV,并获得了14.6%的效率认证.
结论:
- 铜方向扩散是CZTSSe太阳能电池缺陷和性能损失的主要原因.
- 实施阻断层有效地减轻了这种扩散,提高了设备的性能.
- 这些发现为推进CZTSSe太阳能电池技术提供了关键的见解.
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