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Cu2ZnSnS4吸收层材料中的缺陷与二次相对Zn(O,S)缓冲器件性能的影响
摘要： 铜锌锡硫（CZTS）吸收层因含有储量丰富、成本低廉且无毒的元素，在光伏产业中备受关注，这与其他基于硫属化合物的太阳能电池形成鲜明对比。本研究采用两步法制备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气氛下退火。运用能量色散X射线光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对CZTS薄膜进行了研究。探究了硫化时间和前驱体中顶部与底部铜层厚度对CZTS薄膜性能的影响，阐述了邻近锡层的铜层厚度对于避免有害相形成的重要性，同时分析了硫化时间对于抑制锡和锌损失、二氧化锡和氧化锌等氧化物生成、二硫化钼形成以及Mo/CZTS界面间空隙产生的关键作用。此外，传统CZTS太阳能电池中常用的硫化镉缓冲层被环保替代品——氧硫化锌缓冲层所取代。
关键词： 磁控溅射，氧硫化锌，铜锌锡硫，缓冲层，吸收层
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过喷雾热解法沉积的铜铟二硒化物薄膜
摘要： 采用喷雾热解技术在玻璃基板上沉积了Cu1-xInxSe2（0.45≤x≤0.80）薄膜作为光伏电池的吸收层。根据化学计量比的变化分析了薄膜的结构、形貌、光学和电学特性。X射线衍射分析显示最强峰为(204/220)晶向，薄膜包含CuSe、CuSe2和CuInSe2相。无论化学计量比如何变化，薄膜均呈现无裂纹的均匀表面。电学表征表明沉积薄膜的电导过程激活能平均值为0.74 eV，具有典型半导体特性。光学测试波长范围350-1100 nm，薄膜在550 nm波长处吸收系数达103 cm-1量级，光学带隙为1.4 eV。结果表明：当基板温度400°C、溶液流速1 mL/min、沉积时间10分钟且化学计量比为Cu0.2In0.8Se2时，获得的薄膜最适合用作吸收层——该条件下薄膜无裂纹，在550 nm波长处吸收系数高达6.8×103 cm-1，厚度约2.5 μm，室温电阻率为0.13 kΩ·m。
关键词： 吸收层，铜铟二硒化物，喷雾热解
更新于2025-09-04 15:30:14