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低损伤磁控溅射n型ZnO薄膜/p型Cu2O片异质结太阳能电池的光伏特性

DOI：10.1016/j.tsf.2020.137825 期刊：Thin Solid Films 出版年份：2020 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 采用二元氧化物半导体薄膜构成的n型层，提升了基于Cu2O的异质结太阳能电池的光伏性能。该层通过多腔射频（r.f.）功率叠加直流（d.c.）磁控溅射系统，采用低损伤沉积方法制备。对于使用射频功率叠加直流磁控溅射技术制备的掺铝氧化锌（AZO）/n-ZnO/p-Cu2O异质结太阳能电池，通过优化衬底-靶材距离、射频与直流功率比等溅射参数，我们实现了目前报道的最高效率（3.22%）。该数值所呈现的特性，超越了采用相同结构射频功率叠加直流磁控溅射技术的AZO/Cu2O太阳能电池。
作者： Toshihiro Miyata，Hiroki Tokunaga，Kyosuke Watanabe，Noriaki Ikenaga，Tadatsugu Minami
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用低损伤沉积法制备的二元氧化物半导体薄膜n型层，提升Cu2O基异质结太阳能电池的光伏性能。

研究成果

在AZO/n-ZnO薄膜/p-Cu2O片异质结太阳能电池中实现了3.22%的最高效率，该效率超过了AZO/p-Cu2O片肖特基型太阳能电池的特性。新型射频叠加直流磁控溅射法是制备Cu2O基太阳能电池的一种有前景的方法。

研究不足

该研究承认PLD方法存在挑战，包括沉积速率低以及大面积沉积引发的复杂问题，并指出需要优化高频功率与直流功率的比例以抑制入射到p-Cu2O片表面的氧离子粒子。

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