光伏应用中Cu2Zn1?xFexSnS4薄膜的生长与表征

摘要： 光伏技术是一种前景广阔的可持续能源生产方式，这得益于太阳释放的巨大能量。采用薄膜技术和地壳丰量原材料是实现低成本太阳能电池的途径之一。人们对由丰量无毒元素组成的硫族化物——铜锌锡硫硒矿化合物表现出浓厚兴趣，这类材料已在实验室层面展现出优异性能。本文报道了基于铜、锌、铁、锡的混合硫族化物的合成与表征研究，通过调控不同锌铁比例制备溶液体系。随着铁含量增加，铜锌锡硫硒矿的晶胞畸变加剧直至发生相转变为黄锡矿。本研究提出的溶胶-凝胶法合成沉积工艺具有成本低廉、操作简便的特点，所制薄膜特别适用于低成本易加工的太阳能电池。通过X射线衍射、紫外-可见吸收、拉曼光谱、X射线光电子能谱及能量色散X射线光谱对合成层进行了全面表征。