研究目的
基于CZTS超薄活性层的n-Si/p-CZTS异质结太阳能电池的制备与光伏特性研究。
研究成果
研究表明，采用超薄CZTS薄膜制备的Au/n-Si/p-CZTS/Ag太阳能电池具有光伏特性，其中210纳米厚CZTS薄膜电池实现了最高转换效率。研究发现该效率受CZTS薄膜厚度与退火温度的影响。该研究揭示了超薄CZTS薄膜在太阳能电池应用中的潜力，但也指出需进一步优化接触材料与薄膜化学计量比以提升性能。
研究不足
该研究承认存在一些局限性，例如硅晶圆上可能形成氧化层，导致硅与CZTS层之间产生界面态、缺陷和陷阱，从而影响电荷传输并导致开路电压（Voc）值偏低。此外，由于银（Ag）和金（Au）接触材料的功函数分别与CZTS和硅不完全匹配，导致接触电阻和串联电阻较高，影响了太阳能电池的性能。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲激光沉积（PLD）技术在n型硅片上生长超薄CZTS薄膜，通过调节激光脉冲次数控制薄膜厚度。
2：样品选择与数据来源：
以具有特定电阻率、晶向和厚度的n型硅片为衬底，采用XRD、AFM和紫外-可见光谱对CZTS薄膜进行分析。
3：实验设备与材料清单：
使用Nd:YAG激光器进行PLD沉积，薄膜在管式炉中退火，银栅电极通过物理气相沉积（PVD）制备。
4：实验流程与操作步骤：
沉积前对硅片进行清洗预处理，在室温下生长CZTS薄膜后实施退火工艺，太阳能电池的J-V特性在AM 1.5太阳辐射下测试。
5：5太阳辐射下测试。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：从J-V特性曲线提取光伏参数（Jsc、Voc、FF、η），并采用多种表征技术分析薄膜特性。
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Nd:YAG laser
Used for Pulsed Laser Deposition (PLD) to grow ultrathin CZTS films.
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Profilometer
Used to measure the thicknesses of ultrathin CZTS films.
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AFM
Used for morphological analysis of ultrathin CZTS films.
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XRD
Used for crystalline analysis of ultrathin CZTS films.
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UV-vis spectra
Used for optical characterization of ultrathin CZTS films.
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