不同硫化温度对Cu2ZnSnS4薄膜质量及太阳能电池性能的影响

• 作者: 刘思佳 李志山 杨培志 杨敏 王书荣 蒋志 赵其琛 郝瑞亭 陆熠磊
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 磁控溅射 CZTS 硫化温度 薄膜太阳能电池
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 页码范围: 1948-1953
• 页数: 6页
• 分类号: O484.1
• 字数: 3890字
• 语种: 中文

摘要

采用ZnS-Sn-CuS作为靶材,利用磁控溅射技术制备了Cu2ZnSnS4 (CZST)薄膜材料及太阳电池,重点研究了不同硫化温度对CZTS薄膜质量及太阳电池性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微拉曼光谱仪(Raman)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了不同硫化温度下制备的CZTS薄膜的晶相结构、表面形貌、化学组分、相的纯度和光学性能.结果表明:在580℃下所制备的CZTS薄膜光滑致密、结晶质量好,同时化学组分属于贫铜富锌,而且无其他二次相,禁带宽度约为1.5 eV.符合高效率太阳电池吸收层的要求.将CZTS吸收层按照SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/ITO/ Al的结构制备成面积为0.12 cm2的电池并进行Ⅰ-Ⅴ测试.测试结果表明,在580℃硫化后制备的CZTS薄膜太阳电池具有最高的转换效率为3.59％.