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通过钾掺杂提升超薄玻璃上Cu(InGa)Se2太阳能电池的性能与稳定性
摘要： 迄今为止，在金属箔和塑料上制备的柔性铜铟镓硒（Cu(InGa)Se2）太阳能电池已实现高转换效率。然而，金属杂质和低温耐受性阻碍了其进一步显著发展。本研究采用具有理想优势的150微米超薄玻璃作为铜铟镓硒太阳能电池衬底，并在后硒化过程中通过简单方法掺杂钾元素。结果表明，钾掺杂的铜铟镓硒薄膜中存在KInSe2相。由于钾融入薄膜后可形成准液态碱金属-硒化合物并提升薄膜致密性，钾掺杂CIGS薄膜比原始薄膜更为致密。钾掺入的CIGS薄膜表现出增强的p型导电性和不同的表面能级。因此，钾掺杂铜铟镓硒太阳能电池实现了8.3%的最佳效率，较原始电池相对提高43%。对电池性能与稳定性的研究表明，钾掺杂延缓了器件在循环弯曲过程中的性能退化。
关键词： 钾掺杂、超薄玻璃、铜铟镓硒、薄膜、太阳能材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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弯曲测试对MOCVD制备的柔性超薄玻璃上CdTe太阳能电池性能的影响
摘要： 轻质灵活的太阳能模组对于高比功率应用、建筑光伏一体化、无人机及航天领域极具价值。虽然柔性金属和聚酰亚胺箔材常被采用，但本研究选用了具有优异特性的替代基底——超薄玻璃(UTG)。我们在100微米厚的UTG上制备了平均效率达14.7%（AM1.5G）的CdTe太阳能电池。目前关于弯曲对光伏性能影响的研究较少，因此我们系统测试了40毫米与32毫米弯曲半径下，以及弯曲前后平面状态时的J-V参数变化。32毫米弯曲测试后的平面J-V测量显示效率、开路电压(Voc)和填充因子(FF)均有提升，数值高于首次平面状态测量值。此外，两片初始性能相同的CdTe电池经32毫米静态弯曲测试168小时后，结果显示优异的均匀性与稳定性，J-V参数未出现显著变化。外量子效率与电容电压测试表明光谱响应和载流子浓度均未发生明显改变。残余应力分析显示弯曲测试后薄膜内部未产生额外应变，整体应变水平较低。这证明了UTG基底CdTe太阳能电池在需要曲面模组且不牺牲性能的新应用场景中的可行性。
关键词： 超薄玻璃、薄膜、金属有机化学气相沉积、碲化镉太阳能电池、弯曲测试
更新于2025-09-19 17:13:59