谢敏
,
庄大明
,
刘江
,
郭力
,
宋军
材料研究学报
采用预制膜硫化法制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别在350,400,450,500,550℃进行硫化,研究了硫化温度对薄膜特性的影响.结果表明:硫化温度低于400℃时硫化反应基本上不发生,主要发生Cu6Sn5和Cu5Zn8两相中元素相互扩散的合金化过程,只有少量硫化物Sn3S4和ZnS生成；硫化温度为450℃时,合金相消失,硫化后的薄膜同时含有CZTS和SnS;硫化温度为500℃时薄膜的主要组成相为CZTS,其晶粒尺寸达2μm,但表面粗糙；硫化温度为550℃薄膜中CZTS晶粒尺寸约为2μm,表面平整.
关键词:
无机非金属材料
,
太阳电池
,
铜锌锡硫
,
溅射
,
硫化
韩贵
,
陆金花
,
王敏
,
李丹阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.011.008
直接禁带半导体材料铜锌锡硫(CZTS)四元硫化物是近年来研究较多的具有锌黄锡矿结构的化合物半导体,由于其光吸收系数较高,禁带宽度适中,是太阳能电池理想的候选材料,使其在薄膜太阳能电池中迅速崛起.由于目前报道的最高转换效率距离其理论转换效率还存在相当差距,因此,研究CZTS(Se)四元硫(硒)化物半导体仍然是当前的研究热点之一.简单介绍了CZTS薄膜太阳能电池的结构组成,并详细介绍了3种主要制备CZTS薄膜的电沉积方法,即分步沉积Cu/Sn/Zn金属层、连续沉积Cu-Zn-Sn金属层、一步沉积Cu-Zn-Sn-S(Se)制备CZTS薄膜太阳能电池吸收层的电化学技术及相应器件,对其研究进展进行了综述,指出了相应方法存在的问题.还将3种电沉积方法进行了分析比较,提出了优化方法,展望了未来的发展趋势.
关键词:
铜锌锡硫
,
太阳能电池
,
效率
,
电沉积
韩贵
,
陆金花
,
王敏
,
李丹阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.01.002
四元硫化物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳电池材料,具有锌黄锡矿结构,呈 p型导电性,带隙约为1.5 eV,光学吸收系数高于104 cm-1,这些特性与太阳光谱相匹配。基于上述原因,CZTS 薄膜是一种有望能低成本、可规模化开发利用的新型薄膜太阳电池材料。简要阐述了CZTS性质及其薄膜太阳能电池的器件结构,详细介绍了溶胶-凝胶方法制备 CZTS薄膜及其相应器件效率的研究进展。最后,总结了此方法制备CZTS薄膜及其相关电池性能难以突破的关键技术问题,并提出了有效的改进措施,对CZTS薄膜太阳电池未来的研究进行了展望。
关键词:
铜锌锡硫
,
太阳能电池
,
溶胶-凝胶法
,
效率
,
性能
缪彦美
,
刘颖
,
郝瑞亭
,
郭杰
,
杨海刚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.029
采用固相反应法合成了含有铜锌锡硫相的纳米粉体材料;利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、显微拉曼光谱仪对样品的组成比和相结构进行表征,利用透射电子显微镜和紫外-可见-近红外分光光度计对样品的形貌和光学性能进行表征分析.结果表明,所得样品的XRD衍射峰与JCPDS卡片号为26-0575的峰值一一对应,证明了在不同烧结温度下制成的样品中均含有铜锌锡硫相,在烧结温度高于500 ℃时,制得样品为纯的铜锌锡硫相.所得样品的衍射峰强度以及晶粒尺寸受烧结温度的影响,样品的原子比Cu/(Zn+Sn)接近1,符合材料的化学计量组成的要求,而且薄膜的略微富铜或贫铜与烧结温度无关,主要由实验的随机误差造成.各样品的Zn/Sn值均约等于1,随烧结温度升高呈下降趋势.所制得铜锌锡硫对可见光有明显的吸收,利用外延法推算得到禁带宽度约为1.51 eV.该材料可用来压制铜锌锡硫靶材,为磁控溅射铜锌锡硫薄膜奠定基础.
关键词:
铜锌锡硫
,
固相反应
,
XRD
,
太阳电池
陆熠磊
,
王书荣
,
李志山
,
蒋志
,
杨敏
,
刘思佳
人工晶体学报
目前制备CZTS薄膜太阳电池的缓冲层绝大多数采用硫酸镉作为镉源.本文将主要介绍用醋酸镉((Ch3COO)2Cd)、氯化镉(CdCl2)和硝酸镉(Cd(NO3)2)和硫酸镉(CdSO4)四种不同的镉源制备硫化镉薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见分光光度计对硫化镉薄膜的结构、表面形貌和光学性能进行分析研究.分析结果表明以硝酸镉为镉源制备的硫化镉薄膜最适合作为缓冲层使用.将不同镉源制备的硫化镉薄膜作为CZTS薄膜电池的缓冲层,制备出的电池效率分别为:1.83％((Ch3COO)2Cd)、2.89％(CdCl2)、3.4％(Cd(NO3)2)、3.19％(CdSO4).
关键词:
不同镉源
,
硫化镉薄膜
,
铜锌锡硫
,
薄膜太阳电池
缪彦美
,
刘颖
,
郝瑞亭
,
邓书康
,
郭杰
,
刘焕林
材料科学与工程学报
近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用.光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额.其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好等优点成为近年来薄膜太阳电池研究的热点.本文阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的器件结构和性能特点,介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法和研究进展,并对今后主要的发展方向进行了展望.
关键词:
铜锌锡硫
,
薄膜太阳电池
,
光伏
