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利用高速电容-电压剖析技术研究Cu(In,Ga)Se?器件中的电压诱导电荷再分布

DOI：10.1109/JPHOTOV.2018.2882204 期刊：IEEE Journal of Photovoltaics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 采用高速电容-电压剖面分析法对Cu(In,Ga)Se?（CIGS）太阳能电池材料器件进行阶梯式电压变化测试后评估发现：电压变化主要影响CIGS吸收层中深能级受主附近的界面电荷，并在深能级瞬态谱测量中产生具有温度依赖性的电容变化。SCAPS器件模拟表明，该深能级受主浓度比浅掺杂水平高出两个数量级。所有被研究材料均存在高浓度深能级受主，这些深缺陷能级足以限制少数载流子寿命和电池效率。
作者： Jeff Bailey，Dmitry Poplavskyy，Geordie Zapalac，Lorelle Mansfield，William Shafarman
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用高速电容-电压剖面技术研究铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池器件中的电压诱导电荷再分布，以理解深能级缺陷对器件不稳定性和性能的影响。

研究成果

HSCV测量表明，CIGS器件中电压诱导的电容瞬态现象源于界面附近高浓度深缺陷（高达10^17/cm3）的电荷重新分布，这些缺陷具有温度依赖性并可能限制电池效率。此类缺陷在不同制造商的产品中普遍存在，是关键的性能限制因素。

研究不足

该方法需要足够快速的电容计；模拟假设缺陷浓度恒定，而实际器件中可能并非如此；仅通过电压偏置难以区分静态深受主与亚稳态缺陷；该研究仅限于特定CIGS材料，可能不适用于所有制备工艺。

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