用于太阳能电池吸收层的p型Cu3BiS3薄膜的一步热蒸发法制备

摘要： 三元硫化铜（尤其是铜铋硫化合物Cu-Bi-S）因其组成元素储量丰富且无毒，相比传统的铜铟镓硒和碲化镉薄膜，成为替代性太阳能吸收材料。本研究采用一步共蒸发法，以Cu2S和Bi2S3为原料，在室温至400°C的沉积温度范围内，将Cu-Bi-S薄膜沉积于钠钙玻璃基底上。X射线衍射分析证实富铜薄膜中以Cu3BiS3为主相，且随沉积温度升高，薄膜结晶质量显著改善。400°C沉积的薄膜实现了1.4 eV的光学带隙，其霍尔迁移率达3.95 cm2/V·s，载流子浓度为7.48×1016 cm-3。将375°C和400°C沉积的Cu3BiS3薄膜应用于超薄衬底太阳能电池结构（玻璃/ITO/n-CdS/p-Cu3BiS3/Al）。