研究目的
通过粘接转移法在不同柔性衬底上开发柔性高效CZTSSe太阳能电池。
研究成果
该研究成功利用粘接转移法在不同基底上制备出柔性高效CZTSSe太阳能电池,在PET基底上实现了高达7.1%的转换效率。尽管存在转换效率衰减和柔韧性方面的局限,该研究为采用此方法制造柔性太阳能电池提供了思路。
研究不足
该研究在维持转移后太阳能电池的功率转换效率(PCE)方面面临挑战,由于划线工艺过程中的损伤观察到了一定程度的性能衰减。太阳能电池的柔韧性也仅限于弯曲半径大于1厘米的情况。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过在钠钙玻璃(SLG)上高温退火工艺制备CZTSSe太阳能电池,随后采用粘合剂键合转移法将这些电池转移至柔性衬底。
2:样本选择与数据来源:
样本包括制备于SLG并转移至PET、纸张和布料衬底的CZTSSe太阳能电池。
3:实验设备与材料清单:
设备包含用于钼层沉积的射频磁控溅射仪、用于锌铜层沉积的直流磁控溅射仪以及用于锡层沉积的射频磁控溅射仪。材料包括退火工艺所需的硒和硫粉、用于消除二次相的氰化钾溶液以及转移用的导电环氧树脂。
4:实验流程与操作步骤:
工艺包含通过机械和化学蚀刻去除刚性玻璃衬底,采用PMMA和TRT保护CZTSSe电池,并利用导电环氧树脂转移至柔性衬底。
5:数据分析方法:
表征技术包括扫描电镜(SEM)、透射电镜-能谱仪(TEM-EDX)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、外量子效率(EQE)测量及AM 1.5G条件下的太阳光模拟器测试。
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SEM
Hitachi S-4700
Hitachi
Analysis of CZTSSe absorption layers and TRT
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RF magnetron sputtering
Deposition of Mo, Zn, Cu, and Sn layers
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DC magnetron sputtering
Deposition of Zn and Cu layers
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Thermal release tape
Supporting layer during transfer process
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Poly (methyl methacrylate)
PMMA
Protection layer for CZTSSe solar cells
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Conductive epoxy
CW2400
Circuitworks
Adhesive bonding for transfer to flexible substrates
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Solar simulator
WXS-155S-L2
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TEM-EDX
Analysis of CZTSSe absorption layers
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X'pert-APD
Philips
Analysis of crystallinity of absorption layers
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Quantum efficiency and bandgap analysis
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