溶膠–凝膠法制備Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太陽能電池器件

【摘要】：以金屬鹽和硫脲為原料、水和乙醇的混合液為溶劑,采用溶膠–凝膠滴涂法制備出Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜。結(jié)果表明:所得薄膜為Kesterite相CZTS納米晶,但含有少量的Sn S2雜質(zhì),薄膜中含有大量的CZTS納米棒,薄膜組成Cu:Zn:Sn:S的元素摩爾比為1.6:1.2:1.0:3.4,為貧銅富鋅比例,但存在雜質(zhì)Cl–,薄膜帶寬約為1.56 e V。該薄膜未經(jīng)硫化,即用于組裝CZTS薄膜太陽能電池器件,其結(jié)構(gòu)為鈉鈣玻璃/ITO/Ti O2或Zn O/Cd S/CZTS/Ag電極,器件中的Ti O2和Zn O均用溶膠–凝膠法制備。器件具有光伏效應(yīng),開路電壓Uoc為267 m V,短路電流密度Jsc為0.025 m A/cm2,填充因子fF為32%。 【作者單位】： 寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;寧波大學(xué)理學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 溶膠–凝膠法 銅鋅錫硫 薄膜 太陽能電池
【基金】：浙江省自然科學(xué)基金(LY12F03001) 寧波大學(xué)王寬誠幸?；鹳Y助
【分類號】：TB383.2;TM914.4
【正文快照】： 銅鋅錫硫(Cu2Zn Sn S4,CZTS)薄膜由于原料來源豐富且環(huán)境友好[1],是一種具有良好發(fā)展前景的薄膜太陽能電池吸收層材料。CZTS具有與Cu2In Ga Se4(CIGS)類似的晶體結(jié)構(gòu),即Zn、Sn和S取代了Cu2In Ga Se4中的稀有元素In、Ga和Se[2–5],也是直接帶隙材料,禁帶寬度為1.4~1.6 e V[6],

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