热蒸发法制备的Sb2Se3薄膜的结构、光学、光电及光伏特性

摘要： 制备廉价且具有前景的光吸收材料对光伏器件应用至关重要。本研究通过不同厚度（241、315、387和429纳米）的热蒸发工艺制备了优质硒化锑（Sb2Se3）薄膜。X射线衍射分析表明，所沉积的Sb2Se3薄膜为具有单一正交相的多晶结构。蒸发沉积的Sb2Se3薄膜元素成分分析证实其接近化合物化学计量比。Sb2Se3薄膜的线性光学测试显示其呈现光学直接跃迁，光学带隙范围为1.12-1.05电子伏特。我们估算了Sb2Se3薄膜的光电参数（载流子浓度与有效质量比N/m*、光学电负性ξopt及晶格介电常数εL）。非线性光学参数分析表明，随着薄膜厚度增加，非线性折射率同步增大。通过热蒸发技术制备了Al/n-Si/Sb2Se3/Ag异质结，根据J-V曲线测算其光伏参数显示太阳能转换效率达4.03%。