研究目的
采用喷雾热解和硫化技术研究用于薄膜太阳能电池的CuSbS2薄膜的制备与性能。
研究成果
采用简单低成本的喷雾热解技术结合硫化处理，成功制备出相纯度高、结晶性良好的CuSbS2薄膜。该薄膜展现出适用于太阳能电池的优异特性，包括合适的带隙和较高的吸收系数。电导率的温度依赖性研究表明，在不同温度区间存在不同的导电机制?；诟门缤糠ㄖ票傅腃uSbS2吸收层的薄膜太阳能电池，实现了0.34%的最大光电转换效率。
研究不足
采用喷雾热解法制备的薄膜结晶度不如共蒸发法，导致缺陷浓度相对较高且载流子迁移率较低。CuSbS2与CdS界面处二元相的存在可能引发严重的载流子复合，降低太阳能电池效率。
1：实验设计与方法选择：
采用金属氯化物水溶液通过喷雾热解法制备CuSbS2薄膜，随后进行硫化后处理步骤。使用两步硫化法促使沉积薄膜与硫蒸气充分饱和，并促进CuSbS2的形成与结晶。
2：样品选择与数据来源：
沉积层制备于镀钼和未镀钼的钠钙玻璃基板上。配制含氯化铜、三氯化锑和酒石酸的水溶液，喷涂至预热基板表面。
3：实验设备与材料清单：
喷雾热解装置、硫化用石英管炉、KLA-Tencor触针式轮廓仪、Rigaku TTRAX III X射线衍射仪、显微拉曼系统、JSM-6490LV显微镜、紫外-可见分光光度计、霍尔测量装置、液氮恒温器、ESCALAB 250Xi X射线光电子能谱仪、Newport Sol3A太阳光模拟器、Crowntech QTest Station 1000 ADI系统。
4：实验流程与操作步骤：
将溶液喷涂至预热基板，随后在氩气氛围与硫蒸气的自制石英管炉中进行硫化处理。硫化过程分两步进行以确保充分硫化与结晶。
5：数据分析方法：
采用XRD、拉曼光谱、SEM、EDX、紫外-可见光谱、霍尔测量和XPS分析CuSbS2的结构、化学、光学及电学特性。
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