硫合金化对水热喷雾热解法制备的Cu(In,Ga)(S,Se)?太阳能电池的影响

摘要： 我们采用低成本且适合大面积沉积的水性喷雾法制备了铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池。为将该喷涂薄膜用作电池光吸收层，进行了后续硫硒化处理。通过该工艺，成功制备出硫合金比例从S/(S+Se)=0(S-0.0)到S/(S+Se)=0.4(S-0.4)的多种CIGSSe薄膜，并以此制备了CIGSSe太阳能电池。研究发现，随着硫合金化程度提升至S-0.3，电池光电转换效率持续提高，其中S-0.3合金吸收层的电池效率达到最佳值10.89%。对比研究表明，S-0.3电池效率提升源于硫合金化带来的开路电压升高和填充因子改善。此外，导纳谱分析显示S-0.3合金吸收层中深能级缺陷密度有所发展，但实际观测到缺陷密度反而降低。本文详细讨论了相关表征与分析结果。