室温脉冲激光原位沉积技术制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)/Bi_(2)S_(3)异质结及其光电性能

采用具有磁性的Fe取代Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS)中Zn组分,制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)(CZFTS)薄膜。将电子传输层Bi_(2)S_(3)与CZFTS耦合,采用室温脉冲激光沉积技术(RT-PLD)制备了CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结构。研究了Fe掺杂对于CZFTS薄膜形貌、结晶度和吸光度的影响。测试了单层薄膜和异质结构的光电响应特性,实验表明与单层CZFTS薄膜相比,CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结在可见光区域内的光电响应速度至少提高了一个数量级,响应时间缩短至几十ms。

退火时间及后退火对Cu_(2)(Cd x Zn_(1-x))SnS_(4)CdS薄膜太阳电池性能影响的研究

Cu_(2)ZnSnS_(4)薄膜因其元素地壳含量丰富、无毒且具有优异的光电性能,受到研究者的广泛关注。本文基于纳米墨水法用Cd部分取代Zn制成了Cu_(2)(Cd x Zn_(1-x))SnS_(4)(CCZTS)薄膜,研究退火时间和后退火温度对薄膜及其太阳电池性能的影响。研究结果表明,所制备的薄膜为CCZTS相,无其他杂相,薄膜表面平整且致密,结晶性较好。随着退火时间增加,薄膜的晶粒尺寸有所增大,薄膜太阳电池的pn结质量得到提升,其性能也随之提高。通过对薄膜太阳电池进行后退火处理,分析了吸收层的元素扩散对电池性能的影响,在Cd元素形成梯度分布时,电池性能有所提高。随着后退火温度的增加,其电池性能和pn结质量呈现先提高后下降的趋势。经后退火300℃处理后,电池转换效率最佳,为3.13%。