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硒化温度对ZnO/CdS/Cu2ZnSnSe4/Mo/玻璃体系光致发光及光致发光激发光谱的影响
摘要： 研究了太阳能电池加工过程（包括KCN蚀刻以及CdS和ZnO沉积）对通过450°C、500°C和550°C硒化金属前驱体制备的Cu2ZnSnSe4薄膜光致发光（PL）光谱及带隙Eg（通过4.2K光致发光激发测量）的影响。对太阳能电池PL光谱中主导P1谱带的温度与激发强度分析表明：加工后该谱带仍可归因于自由电子与受价带尾影响的深能级受主束缚空穴之间的自由-束缚复合。但加工过程增强了P1强度并使其蓝移，其中500°C硒化薄膜效应最显著。450°C硒化薄膜的蓝移与强度增幅较小，550°C硒化薄膜仅出现轻微强度上升。我们认为强度增加源于蚀刻减少了表面非辐射复合中心浓度，以及CdS沉积后Cd、S、Se和Zn相互扩散导致的掺杂变化——这种互扩散取决于决定缺陷化学性质并影响带隙的薄膜元素组成（500°C硒化薄膜带隙增大，其余薄膜减小）。加工使所有薄膜的P1随激发功率变化的偏移速率（j偏移）增大，表明太阳能电池具有更高补偿度，这与形成含新施主CdCu的界面层相符。
关键词： 光学光谱学，铜锌锡硒化物，光致发光，太阳能电池，硒化处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于溶液法光伏器件中碳杂质去除的Cu(In,Ga)S?纳米颗粒杂化配体交换
摘要： 采用胶体纳米颗粒制备Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件的溶液法长期受困于长链天然配体衍生的有害碳质残留物。这种杂质碳已被证实会阻碍硒化过程中的晶粒形成，并在吸收层与背接触层之间留下离散残留层。本研究探究了有机/无机配体交换法以去除Cu(In,Ga)S2纳米颗粒上紧密结合的天然油胺配体，从而消除碳污染源。然而这些方法均存在配体去除不完全、胶体稳定性差和/或选择性金属蚀刻等问题。为此我们开发了综合有机/无机配体交换法来突破单一方法的局限：通过微波辅助溶剂热吡啶配体剥离与二铵硫化物无机封端相结合的工艺，在快速处理过程中实现了超过98%的天然配体去除率。尽管配体去除过程剧烈，采用该混合配体交换法时纳米颗?；Ъ屏勘然颈３植槐?。此外，我们开发了使用无毒二甲基亚砜的高度稳定胶体墨水配方，支持超过200 mg/mL的稳定纳米颗粒质量浓度。对配体交换纳米颗粒墨水进行可扩展刮涂，可获得表面粗糙度小于7 nm的光滑无微裂纹薄膜。与常规非配体交换方法相比，配体交换纳米颗粒薄膜的硒化过程显著改善了晶粒生长，使器件效率绝对提升2.8%?；诨旌吓涮褰换荒擅卓帕５钠骷迪至?2.0%的全面积光电转换效率，证明了配体交换胶体纳米颗粒在Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件溶液法制备中的可行性和应用前景。
关键词： 混合配体交换、刮涂法、硫化二铵、碳杂质去除、光伏技术、晶粒生长、铜铟镓硫硒化合物、溶液加工、配体交换、硒化处理、微波辅助溶剂热法、胶体纳米颗粒、器件效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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硒分压对Cu2ZnSn(S, Se)4太阳能电池性能的影响
摘要： 溅射后硒化是制备CZTSSe薄膜最常用的方法之一。然而，硒分压对CZTSSe薄膜结晶度的影响却鲜有报道。本研究采用不同长度的石英管进行硒化处理制备CZTSSe薄膜，分析了硒饱和蒸气压和温度对CZTSSe薄膜及太阳能电池结构、成分、光学和电学性能的影响，并据此优化薄膜性能。研究发现：当使用30厘米长石英管进行硒化时，硒最大分压可达22,542帕，这显著改善了CZTSSe的结构和电学性能；但过短的石英管会在硒化过程中产生强分压，导致二次相生成。最终在最佳硒分压22,542帕条件下，获得了效率达3.27%的CZTSSe薄膜太阳能电池。
关键词： 铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池，硒分压，硒化处理
更新于2025-09-23 15:19:57