研究目的
研究性别和SnSex分压以及退火温度对通过电沉积和反应退火两步法制备的CZTSe薄膜的形貌、结构和元素分布的影响。
研究成果
Cu2SnSe3相的生成与消耗平衡对高质量CZTSe薄膜至关重要。优化参数(样品温度580°C、锡源温度550°C、总压强30 Pa)实现了7.26%的太阳能电池效率。提高SnSex分压促进Cu2SnSe3形成但会在底部残留ZnSe,而更高退火温度虽能减少二次相,但在极高温度下可能阻碍反应进行。
研究不足
该研究仅限于特定范围的SnSex分压和退火温度;超出这些范围可能会产生不同结果。使用实验室自制炉可能导致重现性问题。太阳能电池效率(7.26%)为初步数据,尚未针对商业规模进行优化。
1:实验设计与方法选择:
采用两步法,首先在镀钼玻璃衬底上电沉积Cu/Zn金属堆叠前驱体,随后在可控分压和温度的Se+Sn气氛中进行反应退火。该设计旨在研究工艺参数对薄膜性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
根据表1(如A1、A2、A3、a1、a2、a3)制备不同SnSex分压和退火温度的样品,数据采集自形貌、结构和元素分析。
3:AAaaa3)制备不同SnSex分压和退火温度的样品,数据采集自形貌、结构和元素分析。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括双电极电沉积系统、自制退火炉、X射线衍射仪(Philips X-pert Pro)、拉曼光谱仪(Renishaw Invia)、X射线荧光光谱仪(Magix PW2403)、扫描电子显微镜(JEOL JSM-6700)及用于J-V测试的太阳光模拟器。材料包含CuSO4·5H2O、H2SO4、硫酸锌、甲磺酸、钠钙玻璃、钼、锡、硒、硫化镉、氧化锌、铝掺杂氧化锌、镍、铝。
4:3)、扫描电子显微镜(JEOL JSM-6700)及用于J-V测试的太阳光模拟器。材料包含CuSO4·5H2O、H2SO硫酸锌、甲磺酸、钠钙玻璃、钼、锡、硒、硫化镉、氧化锌、铝掺杂氧化锌、镍、铝。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:以特定电流密度和时间电沉积Cu和Zn层,经300°C预退火后,在可控Sn/Se温度和总压下进行硒化处理。表征手段包括XRD、拉曼、EDS、SEM,以及通过CdS沉积、ZnO层溅射和金属栅极蒸镀制备太阳能电池。
5:数据分析方法:
采用洛伦兹拟合分析拉曼光谱,线扫描EDS分析元素分布,标准技术解析XRD和SEM图像。未明确提及统计分析。
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