Sb2Se3薄膜太陽能電池緩沖層研究.pdf

1、太陽能電池是一種將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的有效裝置，它能夠幫助人類高效地轉(zhuǎn)換并利用太陽能，其中薄膜太陽能電池更因其優(yōu)異的性能而被廣泛關(guān)注。目前已實(shí)現(xiàn)商品化的薄膜太陽能電池主要為CIGS和CdTe電池，但其制備過程中用到的In和Ga均為昂貴金屬，且Cd具有生物毒性，所以人們還在不斷尋找廉價且無毒的吸光材料。通過研究發(fā)現(xiàn)Sb2Se3具有非常大的吸光系數(shù)與合適的禁帶寬度，且其組成元素在地殼中的豐度較高且毒性較低，同時具有非常大的吸光吸收。本論文中我

2、們探索了Sb2Se3薄膜在平面異質(zhì)結(jié)太陽能電池中的應(yīng)用。
　　本論文研究了真空法制備 Sb2Se3薄膜，對其進(jìn)行 SEM、XRD、XPS、紫外可見光譜等一系列的表征，確定了其物理性能。為了確定最佳制備工藝，我們對采用不同工藝制備的薄膜的形貌及性能進(jìn)行了測試和比較，發(fā)現(xiàn)在高溫下快速沉積的Sb2Se3薄膜具有優(yōu)異的性能。在此基礎(chǔ)上，將其與Cd基和Zn基兩種緩沖層復(fù)合形成異質(zhì)結(jié)電池，并對兩種電池的性能進(jìn)行全面的比較和分析。
　　本

3、論文中主要通過化學(xué)水浴及噴霧熱解制備緩沖層。首先根據(jù)化學(xué)水浴沉積原理選擇合適的沉積條件初步制備出 CdS薄膜，隨后對 CdS薄膜進(jìn)行后處理并對其進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)CdS薄膜平整且致密。將其與Sb2Se3薄膜復(fù)合形成平面異質(zhì)結(jié)太陽能電池，實(shí)現(xiàn)了3.39％的光電轉(zhuǎn)換效率。但 Cd的生物毒性對環(huán)境有一定的危害，為了解決這一問題，我們展開了無毒 Zn基緩沖層的研究。本論文中采用化學(xué)水浴沉積和噴霧熱解法制備Zn基緩沖層，通過改變沉積條件和噴涂前驅(qū)體溶