Abstract:
柔性Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe)太阳能电池因具有材质柔软、可弯折、厚度薄、质量轻、功率质量比高、便于携带等优点在光伏领域中备受关注[1-3].从应用的角度出发,柔性CZTSSe电池在光伏建筑一体化、可穿戴设备等领域具有很大的潜力.然而柔性CZTSSe电池大多都采用CdS作为缓冲层,CdS做为缓冲层主要有两种劣势:Cd元素的毒性问题和CdS的低带隙(2.4eV)造成的短波损耗.因此,人们迫切需要找到一种可以替代CdS的缓冲层材料以适应未来工业化的生产需要.氧化锌(ZnO)是一种新兴的和有前途的金属氧化物半导体,广泛应用于发光二极管、太阳能电池等器件中[4].本研究设计了以ZnO作为缓冲层的柔性CZTSSe太阳能电池,器件结构为Mo foil/CZTSSe/ZnO/ITO/Ag.我们采用溶液旋涂法和真空溅射法两种方法制备ZnO.通过SEM等测试表征发现,溅射法制备ZnO会对吸收层造成损伤,利用旋涂法制备ZnO缓冲层可有效解决溅射损伤问题.旋涂法制备ZnO的器件性能得到明显提升,其中,开路电压Voc从193.6 mV显著增加到408.4mV,填充因子FF从36.7%增加到51.8%,效率PCE从1.78%提高到5.22%.通过系统的测试表明:相比于真空溅射法,溶液旋涂法制备ZnO缓冲层和吸收层的异质结质量提高.这一设计为大面积制备柔性、无镉环保型的CZTSSe太阳能电池提供了新的策略.
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Year: 2021
Page: 230-230
Language: Chinese
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