研究目的
通过室温下采用紫外臭氧处理，在Cu2ZnSnS4（CZTS）与CdS缓冲层界面实现高效表面钝化，从而提升CZTS太阳能电池的性能。
研究成果
紫外臭氧处理是一种快速、简单且有效的CZTS薄膜表面钝化方法，通过减少CZTS/CdS界面的非辐射复合，显著提升太阳能电池性能。最佳处理时长为2-4分钟，可增强短路电流密度（Jsc）并提高整体效率。
研究不足
该研究的局限性在于太阳能电池的效率相对较低（与文献报道的最佳器件相比），主要原因是串联电阻较高以及窗口层未优化。紫外臭氧处理时长需进一步优化，以平衡钝化效果与异质结质量潜在退化之间的关系。
1：实验设计与方法选择
本研究采用室温下紫外臭氧处理对CZTS薄膜进行表面钝化。具体方法包括使用商用数字式紫外臭氧系统进行处理，随后通过化学浴沉积法（CBD）制备CdS缓冲层。
2：样品选择与数据来源
CZTS薄膜通过在镀钼钠钙玻璃上磁控溅射沉积金属叠层前驱体后硫化制备。通过不同时间的紫外臭氧处理研究其对表面化学性质及太阳能电池性能的影响。
3：实验设备与材料清单
商用数字式紫外臭氧系统（PSD Pro系列，Novascan）、磁控溅射系统、快速热处理（RTP）炉、化学浴沉积装置、场发射扫描电子显微镜（SEM，Zeiss Sigma）、X射线光电子能谱仪（XPS，Kratos AXIS）、紫外光电子能谱仪（UPS）、拉曼光谱仪（Renishaw）、太阳光模拟器（Newport）、PicoHarp 300时间相关单光子计数系统。
4：实验流程与操作步骤
CZTS薄膜经盐酸蚀刻后进行不同时间的紫外臭氧处理，随后采用化学浴沉积法制备CdS缓冲层，再依次沉积ZnO和ITO窗口层。通过SEM、XPS、UPS、拉曼光谱、J-V测试、EQE测试、光致发光（PL）和时间分辨光致发光（TRPL）对太阳能电池进行表征。
5：数据分析方法
数据分析包括XPS光谱拟合、从UPS计算功函数、从J-V曲线提取太阳能电池参数，以及分析PL和TRPL数据以理解复合机制。
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field emission scanning electron microscope
Sigma
Zeiss
Used for morphology measurement of CZTS films and solar cells.
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X-ray photoelectron spectroscopy
AXIS
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Used to measure the chemical states of elements on the surface of CZTS.
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digital UV ozone system
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Used for UV-ozone treatment of CZTS films to achieve surface passivation.
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Raman spectrometer
Renishaw
Used to test the Raman spectra of the CZTS solar cells.
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solar simulator
Newport
Used for J-V curve measurement under AM1.5 irradiation.
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time-correlated-single-photon-counting system
PicoHarp 300
Used for time-resolved photoluminescence (TRPL) measurement.
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