柔性Cu(In,Ga)Se?太阳能电池中Urbach能量与开路电压亏损关系的研究及其光伏性能提升

摘要： 开发了不锈钢（SUS）衬底上的柔性铜铟镓硒（CIGSe）太阳能电池。本研究重点探究了乌尔巴赫能量（EU）与开路电压亏损（VOC,def）之间的关联。通过调整[Ga]/([Ga]+[In])比例（GGI）、衬底温度（TSUB）及CIGSe吸收层的铁浓度，在钠钙玻璃和SUS衬底上制备了具有不同VOC,def值的多个CIGSe太阳能电池。基于长波边缘的外量子效率测定EU值，发现其受GGI、TSUB和铁浓度影响。EU与载流子寿命高度吻合，可作为CIGSe质量的表征指标。此外，明显观察到EU与VOC,def的关联性——EU每降低1 meV，VOC,def减少8.6 mV。通过优化GGI和TSUB并最小化铁浓度，EU显著降低，表明CIGSe质量提升。最终实现了SUS衬底柔性CIGSe太阳能电池17.9%的高转换效率。