研究目的
通过低成本溶液法合成高纯度Cu2BaSnS4薄膜以制备高效太阳能电池的研究。
研究成果
通过低成本溶液法成功合成了高纯度Cu2BaSnS4薄膜,实现了1.99%的太阳能电池效率。硫气氛下的顺序退火步骤对形成单相Cu2BaSnS4至关重要。该研究为开发高效Cu2BaSnS4太阳能电池提供了有效途径。
研究不足
该研究的局限性包括:通过溶液法制备高纯度CBTS相(无二次相)的挑战,以及为进一步提高太阳能电池效率而需进行的带隙调控需求。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用溶液法合成Cu2BaSnS4薄膜,重点控制硫属元素蒸汽环境下的顺序退火步骤以实现高纯度。
2:样品选择与数据来源:
薄膜制备于钼涂层钠钙玻璃(SLG)基底,通过XRD、拉曼光谱、SEM、XPS和EDS进行表征。
3:实验设备与材料清单:
仪器包括XRD(布鲁克D8 Advance)、拉曼(雷尼绍INVIA)、SEM(蔡司SIGMA)、XPS(PHI Quantera)及EDS;材料包含Cu(CH3COO)2·H2O、SnCl2·2H2O、硫脲(SC(NH2)2)、Ba(CH3COO)2、2-甲氧基乙醇和乳酸。
4:2O、SnCl2·2H2O、硫脲(SC(NH2)2)、Ba(CH3COO)2-甲氧基乙醇和乳酸。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将前驱体溶解于2-甲氧基乙醇,旋涂于SLG基底后加热,并在氮气氛围下以硫粉为源进行退火。
5:数据分析方法:
通过XRD、拉曼、SEM和XPS分析薄膜纯度与形貌,采用J-V曲线和EQE测试评估太阳能电池性能。
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获取完整内容-
X-ray diffraction
Bruker D8 Advance
Bruker
Characterizing the structure of Cu2BaSnS4 thin films
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scanning electron microscopy
SIGMA
Zeiss
Examining the morphology of Cu2BaSnS4 thin films
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Raman spectroscopy
RENISHAW INVIA
Renishaw
Analyzing the vibrational modes of Cu2BaSnS4 thin films
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X-ray photoelectron spectroscopy
PHI Quantera
ULVAC-PHI
Determining the chemical composition and valence states of Cu2BaSnS4 thin films
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