缓冲层对倒序铜锌锡硫薄膜太阳能电池性能的影响

为研究缓冲层材料的能带结构对倒序铜锌锡硫薄膜太阳能电池中吸收层和电子传输层之间的界面性能及光电转换效率的影响,制备了具有不同能带结构的CdS和ZnS缓冲层。通过紫外吸收光谱、X射线衍射、拉曼光谱、XPS能谱、电化学阻抗谱、强度调制光电流谱和光电流-电压曲线等的测试,对缓冲层和吸收层薄膜的能带结构、晶体结构、界面性能和光电性能进行了分析。结果表明,与ZnS作缓冲层相比,CdS作缓冲层时,缓冲层与铜锌锡硫吸收层形成的界面性能更好,有效促进了光生电子的界面转移和输运,减小了载流子的界面复合,从而显著提高了光电转换效率,最佳实验条件下提高了84.74%。

ZnO纳米棒对倒序Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池光电性能的影响

为了提高光生电子在半导体纳晶薄膜的输运速度,在导电玻璃基底上通过先沉积种子层、再生长ZnO薄膜的方法,制备了结构均匀、垂直基底的ZnO纳米棒.采用溶液法并经硫化在ZnO纳晶薄膜上制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别以聚噻吩和铜为空穴传输层和对电极组装倒序结构CZTS薄膜太阳能电池.通过改变ZnO纳米薄膜的微观形貌,研究用于电子传输的纳晶薄膜的微观结构对倒序结构CZTS薄膜光电性能的影响.实验结果表明:与ZnO纳米颗粒相比,由于Zn O纳米棒有利于CZTS吸收层电子空穴的分离和光生电子在ZnO纳晶薄膜内的输运,减少光生电子和空穴的复合,倒序CZTS太阳能电池的光电转换效率从0.04%提高到0.31%.