WO_3界面层对Cu_2ZnSn(S,Se)_4基太阳电池背电极的修饰及其影响
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- 论文作者：石琨 ; 栾红梅 ; 姚斌 ; 李永峰 ; 丁占辉
- 年：2017
- 作者机构：吉林大学新型电池物理与技术教育部重点实验室;吉林大学物理学院;
- 论文关键词：铜锌锡硫硒 ; 氧化钨 ; 薄膜制备 ; 光电转换效率 ; 隔离层
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：962k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
本工作以氧气和氩气为溅射气体,利用磁控溅射单一W靶材,在镀Mo钠钙玻璃衬底上生长WO_3薄膜。通过调整氧/氩气分压比、溅射功率等条件,调控WO_3薄膜厚度在10nm以内;通过真空退火调控薄膜的结构和光电性质。研究发现高温热处理可以提高薄膜的光电性能,使薄膜具有2.9eV的光学带隙、3x10~(20)个/cm~3的载流子浓度、0.251cm~2/V·s迁移率和0.223?·cm的电阻率。以生长10nm厚WO_3薄膜的镀Mo钠钙玻璃为衬底,制备了结构为Al/ITO/CdS/Cu_2ZnSn(S,Se)_4/WO_3/Mo/Glass的太阳能电池器件,其光电转换效率为3.50%(如图1所示),小于同样条件下制备的无WO_3层CZTSSe太阳能电池的转换效率(4.60%,如图2所示)。对两种太阳能电池的开路电压(V_(oc)),短路电流(I_(sc))和填充因子(FF)可以推论,转变效率的降低主要归因于I_(sc)的减小。对比两种太阳电池的并联电阻(R_(sh)),串联电阻(R_s),品质因子(A)和反向饱和电流(J_0)可以看出,影响太阳能电池转换效率的主要因素来自背电极界面(A>2)。WO_3层的介入使R_(sh)和R_s增加,A和J_0降低。R_(sh)增加以及A和J_0的减小说明:WO_3层在背电极界面的介入抑制了MoSe_2的形成,减小了界面复合,从而使V_(oc)提高;而R_s的增加说明:WO_3层的介入使太阳能电池电阻增加,导致I_(sc)下降。因此,减小WO_3层对串联电阻的影响将成为下一个急需解决的问题。
引文