研究目的
为开发相对较新且发展迅速的CZTS薄膜太阳能电池，研究人员对CZTS吸收层进行了研究，以确定生长条件对薄膜性能的影响，优化生长工艺并将所制备的薄膜应用于CZTS器件。
研究成果
最佳器件实现了1.17%的功率转换效率，其开路电压（Voc）为631.0毫伏，短路电流密度（Jsc）为8.20毫安/平方厘米，填充因子（FF）为22.6%。传统使用的CdS缓冲层也被环保替代材料Zn(O,S)缓冲层所取代，应用于CZTS太阳能电池中。
研究不足
实验的技术和应用限制包括：CZTS中二次相形成的控制、CZTS在高温（>500oC）下的低热稳定性，以及CZTS吸收层中本征点缺陷的形成。
1：实验设计与方法选择：
采用两步法制备CZTS吸收层——首先通过磁控溅射在钼(Mo)衬底上沉积金属前驱体叠层（铜(Cu)/锡(Sn)/锌(Zn)/铜(Cu)），随后将该叠层置于管式炉中在硫(S)气氛下退火。
2：样品与数据来源：
通过能量色散X射线光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对CZTS薄膜进行研究。
3：实验设备与材料清单：
在钠钙玻璃(SLG)衬底上通过直流磁控溅射沉积约1微米厚的Mo电极层。采用多靶直流磁控溅射工艺，在室温下依次从2英寸靶材（纯度99.999%的Cu、99.99%的Zn和99.999%的Sn）向Mo涂层SLG衬底沉积Cu、Zn和Sn金属前驱体。
4：999%的Cu、99%的Zn和999%的Sn）向Mo涂层SLG衬底沉积Cu、Zn和Sn金属前驱体。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：将前驱体叠层置于石英管中部，其下方为具有良好导热性的石墨支撑架，用于确保样品厚度方向形成低温度梯度。
5：数据分析方法：
通过能量色散X射线光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对CZTS薄膜进行分析。
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magnetron sputtering
Deposition of metal precursors on substrates
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energy dispersive X-ray spectroscopy
Investigation of the chemical composition of the films
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X-ray diffraction
Investigation of crystal structures of the CZTS films
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scanning electron microscopy
Characterization of CZTS absorber and morphology of the material
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Raman spectroscopy
Investigation of the vibrational properties of the CZTS films
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