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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 采用熔盐法合成的(AgxCu1?x)2ZnSn(S,Se)4单晶颗粒在太阳能电池中的应用研究

    摘要： Cu2ZnSn(S,Se)4（CZTSSe）黄锡矿太阳能电池的开路电压（VOC）损耗高于结构相近的Cu(InGa)Se2太阳能电池。通过适当的阳离子替代来减少复合损失，是克服黄锡矿太阳能电池大VOC损耗最具前景的策略之一。事实上，用共价半径更大的元素完全或部分替代Zn或Cu，可显著降低体相中I-II反位缺陷浓度。本研究探讨了CZTSSe固溶体单晶中部分Cu被Ag替代的影响，对掺银CZTSSe单晶进行了详细的光致发光研究并提出了辐射复合模型，分别采用能量色散X射线光谱和X射线衍射法表征了单晶成分及结构质量随银含量的变化关系，通过变温电流-电压测试和电子束感生电流法对掺银CZTSSe单晶太阳能电池进行了表征。研究发现，低银含量（x≤0.02）的CZTSSe能获得更高的太阳能电池器件效率。

    关键词： 铜锌锡硫硒化物、单晶颗粒、电子束诱导电流、光致发光、黄锡矿、阳离子取代

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • Kesterite中的空位及聚焦离子束制备层状结构对透射电子显微镜分析的影响

    摘要： 基于Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4（CZTSe）的铜锌锡硫硒矿太阳能电池是薄膜太阳能电池未来潜在的应用候选材料。该技术仍需大幅发展，为此需要高度可靠的表征方法以确保改进措施建立在坚实的数据解读基础上。本研究揭示，铜锌锡硫硒矿中最常用的表征技术之一——扫描透射电子显微镜（STEM）的观测结果可能受聚焦离子束（FIB）制样过程影响。通过结合扫描电子显微镜与拉曼散射光谱的互补测量，有力证据表明：CZTSe体相中混入的ZnSe第二相很可能是STEM切片中出现孔洞的原因。溅射模拟进一步佐证该解释：相较于CZTSe基体中的金属原子，ZnSe基体中的Zn原子更易被优先溅射。

    关键词： Cu2ZnSn(S,Se)4（CZTSSe）薄膜太阳能电池，透射电子显微镜（TEM），聚焦离子束（FIB），黄锡矿

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 光伏应用中Cu2Zn1?xFexSnS4薄膜的生长与表征

    摘要： 光伏技术是一种前景广阔的可持续能源生产方式，这得益于太阳释放的巨大能量。采用薄膜技术和地壳丰量原材料是实现低成本太阳能电池的途径之一。人们对由丰量无毒元素组成的硫族化物——铜锌锡硫硒矿化合物表现出浓厚兴趣，这类材料已在实验室层面展现出优异性能。本文报道了基于铜、锌、铁、锡的混合硫族化物的合成与表征研究，通过调控不同锌铁比例制备溶液体系。随着铁含量增加，铜锌锡硫硒矿的晶胞畸变加剧直至发生相转变为黄锡矿。本研究提出的溶胶-凝胶法合成沉积工艺具有成本低廉、操作简便的特点，所制薄膜特别适用于低成本易加工的太阳能电池。通过X射线衍射、紫外-可见吸收、拉曼光谱、X射线光电子能谱及能量色散X射线光谱对合成层进行了全面表征。

    关键词： 硫属化合物太阳能电池、铁硫属化合物、可持续能源、黄锡矿、铜锌锡硫矿

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用短硫化周期生长Cu<sub>2</sub>ZnSnS<sub>4</sub>（CZTS）薄膜

    摘要： 在本研究中，CZTS薄膜通过两阶段工艺制备：先在镀钼玻璃基板上依次磁控溅射沉积金属Cu、Zn和Sn层，随后在530℃和560℃下进行不同保温时间（1、60和180秒）的快速热退火处理。采用XRD、拉曼光谱、SEM、EDX和光致发光技术对不同硫化温度及反应时间获得的CZTS薄膜进行了表征。结果表明，除CZTS560-60薄膜外，延长硫化时间能提升结晶质量。SEM表面形貌显示薄膜具有非均匀、致密的多晶结构。光致发光测得薄膜光学带隙约为1.36-1.38 eV。研究发现通过短时反应可获得贫铜富锌的CZTS薄膜。XRD图谱和拉曼光谱证实形成了黄铜矿结构CZTS相及CuS、SnS、SnS2等第二相。通过提取CZTS薄膜(112)衍射峰的半高宽(FWHM)值...

    关键词： 硫化时间，Cu2ZnSnS4（CZTS），两步法，溅射，硫化温度，黄锡矿

    更新于2025-09-23 02:50:22

  • 铜锌锡硫硒太阳能电池的稳定性、可靠性、规?；扒痹诩际跤τ?

    摘要： 我们回顾了基于铜锌锡硫硒化物（Cu2ZnSn(S,Se)4，CZTSSe）的太阳能电池的稳定性和可靠性研究结果，并补充了关于这些问题的尚未发表的最新数据。同时，我们也梳理了已发表及新近获得的关于该材料规模化制备与潜在技术应用的研究数据。由于CZTSSe材料主要由地壳丰量元素构成，因而在大规模应用方面极具吸引力。目前稳定性数据仍较为有限，主要成果包括针对CZTSSe单晶颗粒技术开展的加速老化测试，以及采用湿法工艺制备的薄膜CZTSSe技术在室内/室外长期辐照条件下尚未公开测试数据。关于规?；票赣爰际跤τ梅矫妫颐侵氐憬樯芰巳笾髁鞴夥际酰ǖゾЭ帕＜际?、在线真空薄膜技术及湿法沉积薄膜技术）的研究进展，并包含部分光解水应用的研究工作。

    关键词： 应用、Cu2ZnSn(S,Se)4、黄锡矿、稳定性、综述、光伏

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有约8%效率的Cu?CdSnS?太阳能电池中的抑制深陷阱与带隙波动

    摘要： 识别性能限制因素是太阳能电池技术发展中的关键步骤。近年来，基于Cu2ZnSn(S,Se)4的太阳能电池展现出良好的光电转换效率，但其性能仍逊色于其他薄膜太阳能电池。此外，导致这种性能劣势的基本材料特性尚不明确。本文通过比较Cu2ZnSnS4和Cu2CdSnS4的缺陷形成能及光电特性，揭示了深陷阱能级诱导的2CuZn+SnZn缺陷团簇对性能的限制作用。研究表明，在贫铜组分区域用镉替代锌可抑制这些有害缺陷团簇。尽管CuZn+ZnCu与CuCd+CdCu反位缺陷的形成能相近，但镉替代锌还能显著降低带隙波动。对不同Cu/[Cd+Sn]比例的Cu2CdSnS4系列进行详细研究，凸显了贫铜组分（可能通过VCu空位存在）在改善阳离子替代吸收体光电特性方面的重要性。最终展示了一款效率达7.96%的Cu2CdSnS4太阳能电池，这是基于Cu2ZnSnS4的全阳离子替代吸收体中实现的最高效率。

    关键词： 密度泛函理论，黄锡矿，铜锌锡硫，带隙波动，反位缺陷

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 硒锌铜矿纳米颗粒形成光伏吸收层的实时电子显微观测

    摘要： Cu2ZnSnS4纳米晶体在透射电子显微镜内的富硒气氛中进行退火处理。加热阶段发生完全的硫-硒置换反应，同时保持纳米晶体的阳离子亚晶格和形貌不变。在退火温度下，实时观察到具有更高阳离子有序度的大尺寸Cu2ZnSnSe4晶粒生长。由此获得一种可转移至工业级太阳能电池制备工艺的退火方案，使器件开路电压提升33%。由于该工艺步骤的关键性，该方法可应用于任何需要退火处理的光伏技术性能提升。

    关键词： 阳离子有序排列，黄锡矿，光伏技术，在位透射电子显微镜（TEM），退火

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过XPS、EDS和多波长拉曼光谱对喷涂Cu?ZnSnS?薄膜成分的横截面分析

    摘要： 本文对喷涂法制备的Cu2ZnSnS4薄膜化学成分进行了详细截面分析。通过X射线衍射(XRD)、能量色散光谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)及拉曼光谱(采用近红外、可见光和紫外激光)证实：虽然CZTS在薄膜内部有效形成，但存在元素偏析现象，生成了不利二次相，并呈现全薄膜范围的无序黄铜矿结构。不同激发信号的穿透深度对应本工作采用的多种表面敏感技术。XPS结果显示Cu4ZnSnS4(CZTS)薄膜表面锡锌浓度高而硫浓度低，铜元素严重匮乏。EDS、XRD和红外拉曼光谱证实喷涂态与硫化后薄膜成分接近化学计量比Cu2ZnSnS4。共振紫外拉曼光谱有助于识别喷涂硫化CZTS薄膜外表面的二次相(主要为ZnS、ZnO)，而可见光拉曼光谱可检测近表面的无序黄铜矿结构。若要将喷涂热解法获得的黄铜矿薄膜应用于光伏器件，需对二次相进行化学蚀刻处理。

    关键词： 多波长拉曼光谱、X射线光电子能谱、喷雾热解法、薄膜、黄锡矿

    更新于2025-09-10 09:29:36