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KF后沉积处理对Cu(In,Ga)Se2表面及Cu(In,Ga)Se2/CdS界面硫化的影响
摘要： Cu(In,Ga)Se2（CIGSe）吸收层的部分硫化有助于提升黄铜矿基太阳能电池的光伏性能。作为替代方案，近期采用硒气氛下的氟化钾后沉积处理（KF-PDT）来提高CIGSe薄膜基太阳能电池的效率。本工作研究了CdS缓冲层化学浴沉积过程中KF处理CIGSe的潜在硫化现象。通过无损且深度敏感的X射线发射光谱，我们探究了硒或硫气氛下KF-PDT处理的CIGSe与CdS之间的埋藏界面。当KF处理在硒气氛下进行时，未检测到吸收层/CdS界面存在CIGSe硫化现象；而当KF处理在硫气氛下进行时，则在CIGSe/CdS界面检测到CIGSe的部分硫化。通过X射线光电子能谱证实，CIGSe硫化发生在硫气氛下的KF-PDT处理过程中。我们还证明：当黄铜矿暴露于硫气氛时，碱金属会显著促进CIGSe表面硫化。
关键词： Cu(In,Ga)Se2、XES、KF-PDT、XPS、界面、硫化处理
更新于2025-09-23 15:23:52
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用于光伏应用的Cu?ZnSnSe?晶体表面纳米级硫化处理
摘要： 本研究的目的是为Cu2ZnSnSe4（CZTSe）单晶层太阳能电池找到一种在不损失JSC的情况下提高VOC的有效方法。通过硫钝化黄铜矿吸收层表面可能通过扩大表面带隙来提升器件效率。表面硫钝化分两步进行：首先采用化学溶液沉积法在CZTSe晶体上沉积CdS层，随后将包覆CdS的CZTSe置于抽真空石英安瓿中高温退火。通过调节CdS层厚度（100-200 nm）及改变退火温度（400-700°C，60分钟），调控CZTSe晶体表面硫钝化层的厚度。SEM、EDX和拉曼分析显示：400°C退火后CdS层仍存在于CZTSe晶体表面；更高温度退火后CdS层消失并形成新表面层。570°C退火导致表面出现二次相（可能源于CZTSe晶体表面分解反应）。700°C退火在CZTSe晶体表面形成了结晶良好的Cu2ZnSn(S, Se)4薄层，该结果经SEM、EDX、XPS和拉曼光谱共同证实。位于331 cm?1的拉曼峰强有力地证明硫钝化后形成了带隙更宽的Cu2ZnSn(S, Se)4表面层，而308 cm?1处的CdS峰已消失。EDX和XPS成分分析表明：硫元素存在于表面层，而镉元素扩散进入晶体内部起掺杂作用。Cu2ZnSn(S, Se)4中硫含量取决于CdS层厚度。
关键词： 碲锌镉硒，带隙工程，硫化处理，太阳能电池，光伏应用
更新于2025-09-16 10:30:52
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掺锑氧化锡作为铜锌锡硫薄膜太阳能电池的透明背接触层
摘要： 研究了掺锑氧化锡（Sn2O3:Sb，ATO）作为Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜太阳能电池透明背接触层的性能。分析了不同退火条件下ATO的稳定性及其对CZTS吸收层生长的影响。发现直接暴露于硫化退火气氛中的ATO会与硫反应，但当被CZTS覆盖时，在T<550°C退火条件下不会劣化。研究还发现当CZTS在T=534°C退火时，ATO的电学性能甚至有所提升。但在T=580°C时，ATO会与硫发生反应并降解。分析反复表明ATO会影响吸收层生长——在吸收层表面检测到大量Sn-S二次化合物。时效退火系列分析显示这些化合物在退火初期形成，并随时间蒸发留下针孔。通过在退火前添加钠元素可改善器件性能。本文采用ATO背接触层制备的最佳CZTS器件效率达2.6%。与钼背接触参考器件相比，虽然开路电压和短路电流密度相近，但填充因子较低。
关键词： 掺锑氧化锡、硫化处理、薄膜太阳能电池、透明背接触层、Cu2ZnSnS4
更新于2025-09-11 14:15:04