通过溶液合金改进石太阳能电池的性能
Sitong Xiang1, Yize Li1, Chunxu Xiang1
1State Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays, College of Chemistry and Life Sciences, Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing University of Posts & Telecommunications, 9 Wenyuan Road, Nanjing 210023, China. iamhxin@njupt.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|July 22, 2024
概括
在石半导体中合金 (CZTSSe) 通过改善颗粒生长和带间隙来提高光伏性能. 这种解决方案处理方法在太阳能电池中实现了12.25%的效率.
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(S,Se) 4 (CZTSSe) 吸收器对于光伏设备至关重要.
- 阴离子替代有效调整 CZTSSe 属性和设备性能.
- 控制缺陷和电子特性是提高太阳能电池效率的关键.
研究的目的:
- 通过溶液方法研究 (Ge) 在石Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) 中的合金化.
- 分析Ge合金对CZTGSSe的结构,电子和光伏性能的影响.
- 优化Ge的整合,以提高电荷载体收集和设备效率.
主要方法:
- 基於溶液的合成基石Cu2Zn(Sn,Ge)(S,Se) 4 (CZTGSSe) 吸收器.
- Ge合金度的系统变化 (0至100%).
- 材料性能和设备性能的表征,包括效率,开通电路电压和填充因子.
主要成果:
- 由于Ge4+替代了Sn4+,在所有度中实现了均的Ge结合.
- 合金促进了颗粒的生长,并通过提高导电带的最小值,线性地增加了带间隙.
- 在15%的Ge合金中获得了11.57%的最大效率,在Ag合金后进一步提高到12.25%.
结论:
- 溶液加工的Ge合金提供了一种可控制的方法来增强石半导体性能.
- 合金通过保持有利的导电带偏移来促进有效的电荷载体收集.
- 这种方法显示了推进基于石的太阳能电池技术的巨大潜力.
