从Cu/Sb/Cu堆通过硫化生产的CuSbS2薄膜和太阳能电池
U Chalapathi1, P Uday Bhaskar2, Sambasivam Sangaraju3
1Department of Electronic Engineering, Yeungnam University, 280 Daehak-Ro, Gyeongsan, Gyeongbuk 38541, South Korea.
Heliyon
|December 13, 2024
概括
通过受控硫化实现了纯相晶状石灰酸盐 (CuSbS2) 薄膜. 优化的条件产生了高度结晶的薄膜,使得高效的薄膜太阳能电池具有2.2%的最高效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 科斯提比特 (CuSbS2) 是薄膜太阳能电池的一个有希望的材料.
- 控制相位纯度和结晶度对于设备性能至关重要.
- 之前的方法在实现最佳CuSbS2膜特性方面遇到了挑战.
研究的目的:
- 开发一种方法来制备相位纯的晶体石灰酸盐 (CuSbS2) 薄膜.
- 研究硫化温度和持续时间对薄膜相位组成和结晶性的影响.
- 使用优化的CuSbS2吸收器制造和评估薄膜太阳能电池.
主要方法:
- /Sb/Cu金属堆通过热蒸发进行沉积.
- 随后在400°C和430°C进行了硫化,持续时间不同.
- 进行了结构表征 (XRD) 和设备性能测量.
主要成果:
- 在430°C30分钟以上的硫化过程中,产生了相纯的CuSbS2薄膜.
- 经过优化后的薄膜表现出1.41 eV的直接带隙和良好的孔移动性.
- 薄膜太阳能电池通过优化CuSbS2吸收器实现了2.2%的峰值效率.
结论:
- 控制硫化是有效的生产纯相,晶体CuSbS2薄膜.
- 优化的CuSbS2薄膜适用于高效的薄膜太阳能电池应用.
- 这项工作为用于光伏的CuSbS2薄膜制造提供了宝贵的参考.
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