研究目的
开发一种垂直气相传输沉积(V-VTD)方法来控制Sb2S3薄膜的取向,并研究取向与Sb2S3太阳能电池性能之间的关系。
研究成果
V-VTD方法成功控制了Sb2S3薄膜的取向,从而提升了太阳能电池性能。[hk1]取向的薄膜表现出更好的结晶性、更低的界面复合以及更高的内建电压,最终实现了4.5%的冠军功率转换效率。该方法在光电器件其他一维材料的应用中展现出潜力。
研究不足
该研究聚焦于Sb2S3薄膜的取向控制及其对太阳能电池性能的影响。该方法对其他一维材料的适用性虽有提及但未深入探究,且未讨论V-VTD方法在工业应用中的可扩展性问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究开发了垂直气相传输沉积(V-VTD)方法,通过调控反应配方使Sb2S3薄膜的择优取向从[hk0]转变为[hk1]。提出沉积/再蒸发竞争模型解释取向转变机制。
2:样品选择与数据来源:
采用V-VTD法在CdS缓冲层上沉积Sb2S3薄膜,通过系统表征手段分析薄膜特性。
3:实验设备与材料清单:
使用设备包括垂直气相传输沉积系统、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)及用于器件性能测试的太阳光模拟器。
4:实验流程与操作步骤:
在不同温度和时间条件下沉积Sb2S3薄膜以研究取向转变,随后对其结构、形貌和光电特性进行表征?;诒∧と∠蛑票柑裟艿绯仄拦佬阅?。
5:数据分析方法:
分析薄膜取向与太阳能电池性能(包括效率、载流子浓度和内建电压)的关联关系。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
scanning electron microscopy
FEI Nova NanoSEM450
FEI
Investigate morphologies of film
-
Ultraviolet-visible spectrometer
PerkinElmer lambda 950
PerkinElmer
Obtain absorbance spectra
-
Zolix SCS100 QE system
150 W xenon light source
Zolix
Measure the external quantum efficiency (EQE)
-
X-ray diffraction
Philips, X pert pro MRD
Philips
Measure the crystal structure of Sb2S3 film
-
X-ray photoelectron spectroscopy
EDAX Inc. Genesis, 300 W
EDAX Inc.
Analyze the chemical nature
-
Ultraviolet photoelectron spectroscopy
specc UVLS, He I excitation, 21.2 eV
specc
Determine the Fermi level and the valance band of Sb2S3 film
-
Solar Simulator
Newport Sol3A Class Solar Simulator (450 W, Oriel, model 9119)
Newport
Illuminate current-voltage measurements of Sb2S3 solar cells
-
Keithley 4200-Semiconductor Characterization System
Keithley Instruments Inc.
Measure the capacitance-voltage (C-V) curves
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部