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无氟化铯与含氟化铯处理的铜铟镓硒太阳能电池的质子辐照及光照退火效应

DOI：10.1002/pssr.201900519 期刊：physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 多项研究已针对未经碱金属处理的铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池进行质子辐照实验，但关于碱金属处理后CIGS太阳能电池的类似效应几乎未见报道。基于此，本研究探究了无氟化铯（CsF-free）与经CsF处理的CIGS太阳能电池在光照条件下的质子辐照及退火效应。两类电池在质子辐照后均出现性能退化，外量子效率测试显示长波段响应明显下降。实验数据通过模拟拟合表明：高注量质子辐照导致的性能退化更为显著。电容-电压测试揭示质子辐照后耗尽区展宽，这是净载流子浓度降低所致。研究表明低注量质子辐照产生浅能级缺陷，而高注量质子则形成深能级缺陷。值得注意的是，室温存放可使辐照电池部分性能恢复。光照条件下的热退火处理能有效促进低注量辐照电池性能的大幅恢复，而高注量辐照电池仅呈现微弱恢复。
作者： Ishwor Khatri，Tzu-Ying Lin，Tokio Nakada，Mutsumi Sugiyama
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究质子辐照及光照退火对无氟化铯（CsF-free）和经CsF处理的铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池的影响。

研究成果

未添加氟化铯（CsF）和添加氟化铯处理的铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池在质子辐照下均出现性能退化，其中经CsF处理的电池退化更为严重。存储后观察到部分性能恢复，光照退火有助于性能恢复，尤其对低注量辐照的电池效果显著。高注量质子辐照会产生难以恢复的深层缺陷。

研究不足

该研究聚焦于无CsF和经CsF处理的CIGS太阳能电池在光照条件下的质子辐照效应及退火处理，对其他辐照类型或条件的探索较为有限。

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