真空蒸发法制备的FTO/(Cu, Ag)2ZnSnSe4薄膜及其电化学分析

摘要： 采用热蒸发法在FTO基底上沉积了Cu2ZnSnSe4和Ag2ZnSnSe4薄膜，随后在300?C下退火2小时。XRD分析证实CZTSe和AZTSe薄膜均形成四方结构。通过主晶峰(112)向低角度2θ=26.1?（AZTSe）偏移确认了用Ag替代Cu的引入。拉曼光谱中186 cm-1和183 cm-1处的显著振动峰证实了CZTSe和AZTSe薄膜的形成，该技术还检测到SnSe作为第二相存在。光学光谱对比显示AZTSe薄膜在可见光区的吸收高于CZTSe薄膜，这归因于Ag的表面等离子体共振效应。AFM图像显示两种薄膜均呈金字塔结构。Mott-Schottky曲线表明FTO/CZTSe呈现p型导电性，而FTO/AZTSe薄膜为n型导电性，这种导电性差异源于Cu被Ag取代。通过标准三电极体系在多硫化物电极体系中测试光电化学电池(PEC)性能，对比开路电压Voc值可知AZTSe薄膜比CZTSe薄膜具有更高的Voc值，这对光伏应用至关重要。测得FTO/AZTSe薄膜的光电转换效率(PCE)为0.31%，而FTO/CZTSe约为0.29%。阻抗谱显示FTO/CZTSe和FTO/AZTSe薄膜均呈现半圆特征。