在Cu2ZnSn(S,Se) 4中的溶剂工程启用表面缺陷被动化,具有低开放电路电压损失和改善载体寿命的太阳能电池
Umar Farooq1,2, Boyang Han3, Usman Ali Shah4
1Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua, 321004, China.
ChemSusChem
|January 6, 2025
概括
用二甲基形式胺 (DMF) 溶剂进行后处理,有效地治愈石Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) 太阳能电池中的深层缺陷. 这一策略提高了载体扩散长度,并将设备效率提高到11.4%.
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:
- 由于地球上丰富的材料,Kesterite Cu2ZnSn(S,Se) 4 (CZTSSe) 太阳能电池是有希望的.
- 低效率主要是由深层缺陷引起的,限制载体扩散长度和增加电压缺陷.
研究的目的:
- 为了研究CZTSSe太阳能电池的制造后缺陷治愈策略.
- 提高载体扩散长度,减少开放电路电压 (V_oc) 缺陷.
主要方法:
- 在二甲基形式胺 (DMF) 溶剂中浸涂CZTSSe薄膜作为后处理.
- 使用深层瞬态光谱 (DLTS) 来分析缺陷密度和载体扩散长度.
- 描述DMF处理后的膜形态和粒度大小.
主要成果:
- DMF处理中和了Cu_Sn抗体缺陷,并改善了膜形态 (更密集,更光滑,更大的颗粒).
- 载体扩散长度从93nm (控制) 增加到142nm (冠军装置).
- 开放电路电压 (V_oc) 缺陷降低了多达289mV,导致冠军设备效率为11.4%.
结论:
- 用DMF进行溶剂辅助后处理是CZTSSe太阳能电池缺陷治愈的有效方法.
- 这一策略通过减轻深层次缺陷,显著提高了设备性能.
- DMF处理提供了一种可行的途径,可以提高石太阳能电池的效率.
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