Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池数值模拟

• 作者: 李刚龙 王怀平 肖友鹏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 石墨烯 银锌锡硒 诱导p-n结 薄膜太阳电池
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 371-377
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201194

摘要

银锌锡硒(Ag2ZnSnSe4)是一种禁带宽度为1.4 eV的n型半导体材料.本文提出一种由n型Ag2ZnSnSe4与石墨烯(Graphene)组成的Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池,并借助wxAMPS软件对电池的物理机理和性能影响因素进行模拟研究.模拟结果表明,高功函数的石墨烯与n型Ag2ZnSnSe4半导体接触时,Ag2ZnSnSe4吸收层的前端能带向上弯曲,在n型Ag2ZnSnSe4吸收层表面诱导形成p型Ag2ZnSnSe4反型层,p型Ag2ZnSnSe4和n型Ag2ZnSnSe4组成p-n同质结.模拟发现石墨烯和背接触的功函数会影响载流子的分离、输运和收集,严重影响器件性能,石墨烯功函数达到5.5 eV,背接触功函数不高于4.4 eV,都有利于提高器件性能.Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度主要影响器件的短路电流,而Ag2ZnSnSe4吸收层的体内缺陷对器件整体性能产生影响.在石墨烯和背接触功函数分别为5.5和3.8 eV,Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度和缺陷密度分别为1016和1014 cm–3时,Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池能够取得高达23.42％的效率.这些模拟结果为设计新型高效低成本太阳电池提供了思路和物理阐释.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王怀平		17	56	5.0	7.0
2	肖友鹏		1	0	0.0	0.0
3	李刚龙		1	0	0.0	0.0