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溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe4薄膜及电池的比较研究
引用本文:李祥,王书荣,廖华,杨帅,李新毓,王亭保,李晶金,李秋莲,刘信. 溅射硒化物靶与金属单质靶制备Cu2 ZnSnSe4薄膜及电池的比较研究[J]. 人工晶体学报, 2020, 49(10): 1807-1813
作者姓名:李祥  王书荣  廖华  杨帅  李新毓  王亭保  李晶金  李秋莲  刘信
作者单位:云南师范大学,云南省农村能源工程重点实验室,昆明 650500;云南师范大学,云南省农村能源工程重点实验室,昆明 650500;云南师范大学,云南省光电技术重点实验室,昆明 650500
基金项目:国家自然科学基金(61941401,U1902218)
摘    要:采用磁控溅射SnSe-ZnSe-Cu硒化物靶和Sn-Zn-Cu金属单质靶的方法制备两种Cu2 ZnSnSe4(CZTSe)预制层,并将两种预制层采用相同的硒化工艺制备出CZTSe薄膜吸收层.分别采用XRD、Raman、SEM、EDS等分析了薄膜的晶体结构、相的纯度、表面及截面形貌和元素组分,结果发现采用硒化物靶制备的CZTSe吸收层薄膜更为平整致密且无明显孔洞.同时采用Hall测试和J-V测试对太阳电池薄膜的电学性质进行了表征,结果表明硒化物靶制备的CZTSe太阳电池的电流密度以及光电转化效率要高于金属单质靶,金属单质靶制备的CZTSe薄膜电池的开路电压为356 mV,短路电流密度为20.61 mA/cm2,光电转换效率为2.18;,而硒化物靶制备的CZTSe薄膜电池的开路电压为354 mV,短路电流密度为28.41 mA/cm2,光电转换效率为3.33;.

关 键 词:CZTSe薄膜  太阳电池  磁控溅射  硒化  光电转换效率

Comparative Study of Cu2 ZnSnSe4 Thin Films Solar Cells Fabricated by Sputtering Selenide Targets and Metal Element Targets
LI Xiang,WANG Shurong,LIAO Hua,YANG Shuai,LI Xinyu,WANG Tingbao,LI Jingjin,LI Qiulian,LIU Xin. Comparative Study of Cu2 ZnSnSe4 Thin Films Solar Cells Fabricated by Sputtering Selenide Targets and Metal Element Targets[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2020, 49(10): 1807-1813
Authors:LI Xiang  WANG Shurong  LIAO Hua  YANG Shuai  LI Xinyu  WANG Tingbao  LI Jingjin  LI Qiulian  LIU Xin
Abstract:
Keywords:
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