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

• 作者: 刘信 廖华 李新毓 李晶金 李祥 李秋莲 杨帅 王书荣 王亭保
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 工学
• 关键词: CZTSe薄膜 太阳电池 磁控溅射 硒化 光电转换效率
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1807-1813
• 页数: 7页
• 分类号: TM914.4+2
• 语种: 中文

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％.