在粉上使用低压,高频阿贡+氧等离子体进行聚乙烯二甲膜的表面开发,用于染料敏感化太阳能电池
Wittawat Poonthong1, Narong Mungkung1,2, Khanchai Tunlasakun2
1School of Energy Environment and Materials, King Mongkut's University of Technology Thonburi, Bangkok 10140, Thailand.
Polymers
|August 29, 2024
概括
这项研究开发了一种具有成本效益的化学蒸汽沉积工艺,用于生产氧化 (ZnO) 薄膜. 在优化的条件下,在染料敏感太阳能电池 (DSSC) 中,产生了具有低电阻率和高效率的薄膜.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 薄膜技术 薄膜技术
- 可再生能源是可再生能源的来源.
背景情况:
- 开发高效且具有成本效益的薄膜材料对于推进太阳能电池技术至关重要.
- 氧化 (ZnO) 是一个有前途的半导体材料用于光伏应用,由于其独特的特性.
- 现有的ZnO薄膜生产方法可能是复杂而昂贵的.
研究的目的:
- 开发一种优化的化学蒸汽沉积 (CVD) 工艺,用于生产 ZnO 薄膜.
- 为了研究等离子体条件,特别是射频 (RF) 功率对ZnO薄膜特性的影响.
- 为了评估ZnO薄膜在染料敏感太阳能电池 (DSSC) 的性能.
主要方法:
- 使用低压,高频的 (Ar) 和氧 (O2) 等离子体与二甲 (DEZn) 前体用于 ZnO 薄膜沉积.
- 采用射频 (RF) 功率来刺激等离子体并驱动化学蒸汽沉积过程.
- 描述了沉积的 ZnO 薄膜的电气和光学特性,以及表面形态.
- 使用开发的ZnO薄膜制造和测试染料敏感化太阳能电池 (DSSC).
主要成果:
- 300W的优化射频功率产生了最厚的ZnO薄膜,具有连续的柱状形成和颗粒状表面结构.
- 优化的ZnO薄膜表现出1.8 × 10^-4 Ω的低电阻.
- 使用这些ZnO薄膜制造的染料敏感太阳能电池 (DSSC) 实现了5.68%的峰值功率转换效率 (PCE).
- 膜的粗表面形态增强了光散射和储存,有助于提高细胞效率.
结论:
- 开发的CVD工艺为生产高质量的ZnO薄膜提供了一种高效且具有成本效益的方法.
- 优化的ZnO薄膜显示出显著的潜力,可以提高染料敏感太阳能电池的性能.
- 这项研究为工业开发低成本,高效的太阳能电池技术提供了有价值的原型.
