双功能的ITO中间层,用于有效的缺陷被动化和化构成工程在Kesterite太阳能电池
Yutian Wang1,2, Yufei Li1,2, Letu Siqin1,2
1School of Physical Science and Technology, Inner Mongolia University, Hohhot, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 11, 2026
概括
这项研究引入了一种氧化 (ITO) 中间层,通过减少缺陷和防止元素损失来改进铜锡硫二化 (CZTSSe) 太阳能电池. 这种优化将光电转换效率提高到13.11%.
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:
- 铜锡硫二烯化 (CZTSSe) 太阳能电池面临性能限制,原因是背面接口间扩散和吸收器缺陷.
- 这些问题阻碍了CZTSSe光伏设备的效率和稳定性.
研究的目的:
- 通过引入氧化 (ITO) 的中间层来解决CZTSSe太阳能电池的局限性.
- 调查ITO作为扩散屏障和化过程中Sn和In的来源的双重功能作用.
- 为了优化CZTSSe吸收层的组成,并减少缺陷密度.
主要方法:
- 在CZTSSe太阳能电池的后面接口上引入一个ITO中间层.
- 分析ITO在初始化阶段作为扩散屏障的功能.
- 观察ITO作为一个自我牺牲层的作用,在较晚的化阶段供应Sn和In.
- 缺陷减少和元素组成在吸收层内的再分配的表征.
主要成果:
- ITO中间层有效地抑制了元素迁移,防止对Mo电极的损失.
- ITO作为Sn和In的来源,减少了与Sn相关的空缺和替代缺陷.
- 反向和电流密度从4.14 × 10-7显著降低到2.67 × 10-8 A/cm2,表明载体重组减少.
- 优化的ITO-10样本实现了13.11%的光电转换效率.
结论:
- ITO中间层证明了CZTSSe太阳能电池中缺陷调节和批量兴奋剂的协同机制.
- 这种方法通过减轻关键限制,显著提高了CZTSSe太阳能电池的性能.
- ITO 介绍了一种有前途的介层材料,用于推进 CZTSSe 太阳能电池技术.
