电化学法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其特性研究

采用两电极的电化学沉积方在钼衬底上制备了Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜。将Cu、Zn、Sn三种金属元素按一定的顺序分步沉积在钼片上得到CZT薄膜前驱体把预制层放置在S的气氛中并在N_2的保护下退火硫化得到CZTS薄膜。通过SEM、EDS、XRD分析了CZTS薄膜的表面形貌、元素组分、结晶情况,并用拉曼光谱进一步确定了薄膜的晶体成分。最后将CZTS薄膜经过后步工艺制作成CZTS薄膜太阳电池,并通过Ⅰ-Ⅴ测试得到了该电池的效率及其它相应参数。

磁控溅射法制备铜锌锡硫薄膜电池

采用磁控溅射法,先在镀钼的钠钙玻璃衬底上共溅射Cu、Sn金属层后,然后在顶部溅射一层Zn S,制备出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜的预制层。对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源在石英管中进行高温硫化,得到表面平整但晶粒较小的CZTS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征;并用拉曼光谱表征了CZTS相的纯度。最后用所得到的CZTS薄膜制备了太阳电池,其开路电压:Voc=442 m V,短路电流密度:Jsc=5.08 m A/cm^2,光电转换效率达到0.62%。

磁控溅射金属预置层后硒化制备Cu_2ZnSnSe_4薄膜

采用磁控溅射Zn-Cu-Sn-Cu金属预置层并后硒化的方法在镀钼玻璃衬底上制备了CZTSe薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱测试仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热探针对所制备CZTSe薄膜的晶相结构、拉曼位移、表面形貌、化学组分和导电类型进行表征分析,分析结果表明:所制备CZTSe薄膜结晶质量好、无二次相、晶粒均匀致密、化学组分是贫铜富锌的,且导电类型为p型,符合高效率太阳电池吸收层的要求。将CZTSe吸收层制备成有效面积为0.35 cm2的Mo/CZTSe/Cd S/i-ZnO/Zn O:Al/Ni-Al电池,其效率为1.17%,开路电压为419 m V,短路电流密度为10.21 m A/cm^2,填充因子为27%。