研究目的
研究CdS/Cu2Zn(Sn1-xGex)Se4异质界面处的能带排列及x=0、0.2、0.4时Cu2Zn(Sn1-xGex)Se4表面的电子特性，以理解和提升铜锌锡硫硒太阳能电池的性能。
研究成果
CdS/CZTGSe异质界面处的导带偏移（CBO）随Ge含量增加呈线性下降，而价带偏移（VBO）保持恒定。CZTGSe表面费米能级未发生钉扎，空穴缺失源于表面附近缺陷，其密度低于体材料。这些发现对优化铜锌锡硫硒太阳能电池性能至关重要，但需进一步研究缺陷成因以提高效率。
研究不足
该研究仅限于Ge/(Sn+Ge)比例不超过0.4的情况；更高比例未作探索。表面附近空穴缺陷态的成因尚不明确，需进一步研究。该方法在带阶计算中可能存在±0.15电子伏特的误差容限。非化学计量样品中的相分离可能影响结果，但未进行充分表征。
1：实验设计与方法选择：
在超高真空条件下采用原位XPS、UPS和IPES技术测定能带排列与表面特性。运用界面诱导能带弯曲（iibb）法计算导带偏移量（CBO）和价带偏移量（VBO）。
2：样品选择与数据来源：
通过热共蒸发与退火工艺，在镀钼钠钙玻璃衬底上制备Ge/(Sn+Ge)比例分别为0、0.2和0.4的CZTGSe薄膜。采用Cu/(Zn+Sn+Ge)~1的化学计量比组分。
3：2和4的CZTGSe薄膜。采用Cu/(Zn+Sn+Ge)~1的化学计量比组分。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：配备单色Al Kα X射线源的半球电子能量分析仪（ESCA SSX-100）用于XPS测试；配备He I光源的半球电子能量分析仪（Scienta R-3000）用于UPS测试；采用Erdman-Zipf型电子枪与SrF2窗口的IPES系统；热蒸发法沉积CdS层；X射线荧光光谱仪（岛津EDX-720）进行成分分析；使用405、685和938 nm激光开展激光辐照XPS实验。
4：685和938 nm激光开展激光辐照XPS实验。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：样品经氨水溶液处理去除表面污染后真空转移，依次沉积不同厚度（0、3、6、30 nm）CdS层，每步均在无空气暴露条件下获取XPS/UPS/IPES谱图。利用激光辐照研究缺陷态。
5：30 nm）CdS层，每步均在无空气暴露条件下获取XPS/UPS/IPES谱图。利用激光辐照研究缺陷态。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：对Shirley背景校正后的核心能级位移采用高斯-洛伦兹函数分析。能带偏移量通过包含VBMEF、CBMEF和Eiibb的公式计算?？昭ㄅǘ劝磏h = Nv × exp{–(EF – Ev)/(kT)}计算（Nv=2.4×10^18 cm^-3）。
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X-ray fluorescence spectroscopy
EDX-720
SHIMADZU
Used for characterizing the composition of CZTGSe layers.
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hemispherical electron-energy analyzer
ESCA SSX-100
Used for X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to determine core levels of elements.
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hemispherical electron-energy analyzer
Scienta R-3000
Used for ultra-violet photoemission spectroscopy (UPS) with He I source.
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IPES system
Erdman-Zipf type electron gun
Used for inversed photoemission spectroscopy (IPES) to determine conduction band shapes.
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