溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe4薄膜及电池的比较研究

人工晶体学报 ›› 2020, Vol. 49 ›› Issue (10): 1807-1813.

溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe₄薄膜及电池的比较研究

李祥;王书荣;廖华;杨帅;李新毓;王亭保;李晶金;李秋莲;刘信

云南师范大学,云南省农村能源工程重点实验室,昆明 650500;云南师范大学,云南省农村能源工程重点实验室,昆明 650500;云南师范大学,云南省光电技术重点实验室,昆明 650500

出版日期:2020-10-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
国家自然科学基金(61941401,U1902218)

Comparative Study of Cu2 ZnSnSe₄ Thin Films Solar Cells Fabricated by Sputtering Selenide Targets and Metal Element Targets

LI Xiang;WANG Shurong;LIAO Hua;YANG Shuai;LI Xinyu;WANG Tingbao;LI Jingjin;LI Qiulian;LIU Xin

Online:2020-10-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用磁控溅射SnSe-ZnSe-Cu硒化物靶和Sn-Zn-Cu金属单质靶的方法制备两种Cu2 ZnSnSe4(CZTSe)预制层,并将两种预制层采用相同的硒化工艺制备出CZTSe薄膜吸收层.分别采用XRD、Raman、SEM、EDS等分析了薄膜的晶体结构、相的纯度、表面及截面形貌和元素组分,结果发现采用硒化物靶制备的CZTSe吸收层薄膜更为平整致密且无明显孔洞.同时采用Hall测试和J-V测试对太阳电池薄膜的电学性质进行了表征,结果表明硒化物靶制备的CZTSe太阳电池的电流密度以及光电转化效率要高于金属单质靶,金属单质靶制备的CZTSe薄膜电池的开路电压为356 mV,短路电流密度为20.61 mA/cm2,光电转换效率为2.18;,而硒化物靶制备的CZTSe薄膜电池的开路电压为354 mV,短路电流密度为28.41 mA/cm2,光电转换效率为3.33;.

关键词: CZTSe薄膜, 太阳电池, 磁控溅射, 硒化, 光电转换效率

中图分类号:

TM914.4+2

李祥, 王书荣, 廖华, 杨帅, 李新毓, 王亭保, 李晶金, 李秋莲, 刘信. 溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe₄薄膜及电池的比较研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(10): 1807-1813.

LI Xiang, WANG Shurong, LIAO Hua, YANG Shuai, LI Xinyu, WANG Tingbao, LI Jingjin, LI Qiulian, LIU Xin. Comparative Study of Cu2 ZnSnSe₄ Thin Films Solar Cells Fabricated by Sputtering Selenide Targets and Metal Element Targets[J]. JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS, 2020, 49(10): 1807-1813.

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溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe₄薄膜及电池的比较研究

Comparative Study of Cu2 ZnSnSe₄ Thin Films Solar Cells Fabricated by Sputtering Selenide Targets and Metal Element Targets

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