揭示了CZTSSe设备性能增强的原因,在Ag被大量入吸收器表面后

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源是可再生能源的来源.
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 基石结构的Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) 太阳能电池是一种有前途的光伏技术.
• 银 (Ag) 兴奋剂是提高CZTSSe设备性能的一种常见策略.
• 通过Ag兴奋剂提高性能,特别是在吸收器表面的精确机制,仍然不完全理解.

研究的目的:

• 通过模拟,调查负责Ag-doped CZTSSe太阳能电池性能提升的关键因素.
• 为了阐明载体密度变化,CuZn抗位缺陷,接口缺陷密度和n型表面形成的作用.
• 了解这些因素如何影响设备参数,如开通电路电压 (VOC) 和接口重组.

主要方法:

• CZTSSe太阳能电池设备的计算模拟.
• 分析重表面Ag兴奋剂对各种材料和接口属性的影响.
• 检查载体密度,缺陷形成 (CuZn抗位),接口缺陷密度和表面层特征 (n型AZTSSe).

主要成果:

• 沉重的表面Ag兴奋剂导致n型AZTSSe层的形成.
• 这种n型层显著改善了负导带偏移 (CBO) 的CZTSSe设备的开通电路电压 (VOC).
• n型层有效地减轻了接口重组,并通过修改带对齐和诱导接口类型反转来克服效率和.

结论:

• 形成n型AZTSSe表面层是改善负CBO的CZTSSe太阳能电池的一个关键因素.
• 这种表面修改对具有阳性CBO的设备的影响较小,因为其固有的界面重组率较低.
• 这些发现为提高薄膜太阳能电池性能提供了途径,特别是在遭受严重接口重组的设备中.