研究目的
研究标准厚度、超薄及钝化超薄Cu(In,Ga)Se2(CIGS)太阳能电池的交流电响应,并理解它们之间的差异。
研究成果
超薄铜铟镓硒(CIGS)器件的交流等效电路比标准厚CIGS器件更简单,这可能是由于超薄器件中体复合较低所致。太阳能电池背面接触处的钝化层提高了分流电阻,证明了其在抑制分流方面的重要性。该研究证实,标准厚CIGS太阳能电池主要受限于体复合,并指出通过减小吸收层厚度并采用适当的钝化层可以解决这一问题。
研究不足
该研究的局限性在于难以控制所有可能影响测量结果的参数,且需要在近似同一时间完成所有预定测量。钝化层电容的计算值与实验值之间存在差异,这可能是由于器件钝化层约3%的面积存在点接触所致。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过交流电测量来探究降低CIGS厚度及在后接触层使用介质作为钝化层对器件性能的影响。共研究了三种器件:标准2000纳米厚CIGS太阳能电池、400纳米超薄CIGS太阳能电池以及后钝化400纳米超薄CIGS太阳能电池。
2:样品选择与数据来源:
太阳能电池堆叠结构为SLG/Mo/CIGS/CdS/i:ZnO/ZnO:Al,电极采用Ni/Al/Ni。对于超薄钝化器件,在Mo与CIGS之间引入了纳米结构Al2O3层。
3:实验设备与材料清单:
使用精密LCR表(Agilent E4890 A)进行电容-电导-频率测量。
4:实验步骤与操作流程:
在室温下以25 mV(VRMS)、0 V偏压、频率范围20 Hz至1 MHz进行测量。交流测量前,先在AM1.5光照下浸泡20分钟,并将衬底冷却至20 oC。
5:5光照下浸泡20分钟,并将衬底冷却至20 oC。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用ZSimpWin 3.50软件对太阳能电池的交流电特性进行建模。
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