锑掺杂对柔性Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)薄膜应力及其太阳电池性能的影响

Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)(CZTSSe)薄膜中的应力是影响其柔性太阳电池弯曲稳定性的重要因素。采用电子束蒸发法在Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS)金属预制层中蒸发不同厚度(20、40、60、80 nm)的Sb薄膜,并结合后硒化的方法对CZTSSe薄膜进行Sb掺杂。研究发现Sb掺杂可以有效改善CZTSSe薄膜的结晶质量,提高太阳电池的光电转换效率(PCE)和弯曲稳定性。当Sb掺杂层的厚度为40 nm时,可以在最大程度上提升CZTSSe薄膜的结晶质量,相比未掺杂Sb的情况,其残余应力从-3.93 GPa降低至-2.19 GPa,其太阳电池的PCE由2.04%提升至4.41%;在弯曲角度60°、弯曲100次后,柔性CZTSSe薄膜太阳电池的PCE仍能保持原有效率的89.8%以上,表现出优异的弯曲稳定性。