研究目的
研究锌含量对Cu2ZnSn1-xGexSe4(CZTGSe,x约0.5)薄膜的成分、结构及振动特性的影响,及其对太阳能电池效率的作用。
研究成果
研究表明,控制CZTGSe薄膜中的锌含量对优化太阳能电池性能至关重要。过量锌会导致形成ZnSe二次相,从而对电池效率产生负面影响。具有更大晶粒尺寸和更高锗含量且不含ZnSe的致密结构,能带来更优异的太阳能电池性能。
研究不足
该研究仅限于特定锗含量(x约0.5)的CZTGSe薄膜中锌含量对其产生的影响?;逦露确植疾痪燃癦nSe二次相的形成被确认为影响太阳能电池均匀性与性能的因素。
1:实验设计与方法选择:
通过共蒸发法在Mo/SLG衬底上沉积CZTGSe薄膜并进行热处理,研究锌含量对薄膜性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
分析不同锌含量的样品,其成分和形貌差异源于共蒸发过程中的样品位置及温度分布。
3:实验设备与材料清单:
共蒸发系统、Mo/SLG衬底、热处理装置、拉曼光谱仪、掠入射X射线衍射仪(GIXRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)、俄歇电子能谱仪(AES)及太阳能电池制备设备。
4:实验流程与操作步骤:
CZTGSe薄膜沉积、热处理、成分/结构/振动特性表征、太阳能电池制备与测试。
5:数据分析方法:
通过拉曼光谱、GIXRD、SEM、EDX和AES数据分析锌含量对薄膜特性及电池性能的影响。
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获取完整内容-
Mo/SLG substrate
Substrate for the deposition of CZTGSe thin films.
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Co-evaporation system
Used for the deposition of CZTGSe thin films.
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Raman spectroscopy
Used to determine the presence of ZnSe secondary phases and analyze the vibrational properties of the films.
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GIXRD
Used to investigate the structural properties of the CZTGSe thin films.
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SEM
Used to study the morphology of the CZTGSe/Mo/glass structure.
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EDX
Used to measure the chemical composition of the CZTGSe thin films.
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AES
Used to obtain in-depth chemical composition profiles of the CZTGSe thin films.
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Solar simulator
Sun 3000
Abet Technologies
Used to measure the I-V characteristics of the solar cells.
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EQE measurement system
PVE300
Bentham Instruments Ltd.
Used to perform external quantum efficiency measurements of the solar cells.
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Source meter
2400
Keithley Instruments Inc.
Used to collect reversed voltage-biased EQE curves.
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