Gd兴奋剂对Cu₂Sn_1-xGd_xS₃薄膜太阳能电池的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.

背景情况:

• 薄膜沉积对于开发先进的光伏材料至关重要.
• 在太阳能应用中,三元素化物具有可调节的特性.

研究的目的:

• 为了研究 (Gd) / (Sn) 组成比对Cu2Sn1-xGdxS3薄膜的影响.
• 探索这些膜的结构,形态,光学和电气特性.
• 为了建模和优化Cu2Sn1-xGdxS3/CdS异质连接太阳能电池.

主要方法:

• 在硫气氛下,Cu2Sn1-xGdxS3薄膜沉积在玻璃基板上.
• 使用X射线衍射 (XRD),场发射扫描电子显微镜 (FESEM),UV-Vis光谱和霍尔效应测量进行了表征.
• 使用SCAPS-1D软件进行太阳能电池建模和性能模拟.

主要成果:

• 所有的薄膜都表现出单临床多晶结构.
• 形态学显示球形粒和多边形结构具有可调节的能量波段 (2.10-1.50 eV).
• 电气性能随着Gd/Sn比率的变化而显著变化.

结论:

• Gd/Sn组成比率对Cu2Sn1-xGdxS3薄膜的性能产生了重大影响.
• 优化的Cu2Sn1-xGdxS3/CdS异质连接太阳能电池表现出色的光伏性能.
• 达到27.3%的峰值效率,突出了Gd合Cu2SnS3在太阳能应用中的潜力.