Research on structure of Cu2ZnSn(S, Se)4 thin films with high Sn-related phases

Cu2ZnSn(S, Se)4 (CZTSSe) thin films were deposited on flexible substrates by three evaporation processes at high temperature. The chemical compositions, microstructures and crystal phases of the CZTSSe thin films were respectively characterized by inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Raman scattering spectrum. The results show that the single-step evaporation method at high temperature yields CZTSSe thin films with nearly pure phase and high Sn-related phases. The elemental ratios of Cu/(Zn+Sn)=1.00 and Zn/Sn=1.03 are close to the characteristics of stoichiometric CZTSSe. There is the smooth and uniform crystalline at the surface and large grain size at the cross section for the films, and no other phases exist in the film by XRD and Raman shift measurement. The films are no more with the Sn-related phase deficiency.     

ZAO特性及其在CIGS电池中的应用

透明导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxides,简称TCO)用途广泛,介绍了TCO应用于光伏领域中的铜铟镓硒薄膜(CIGS)太阳电池,是CIGS太阳电池中不可缺少的一部分。简要阐述了其可见光范围内的透明性和导电性及其成因,以及作为CIGS薄膜太阳电池中窗口层的作用。将ITO和ZAO透明导电薄膜在CIGS太阳电池的应用进行相比,以掺铝的氧化锌(ZnO∶Al简称ZAO)透明导电薄膜为例,对其性能、制备方法及过程进行了简要阐述,并概括了大面积ZAO薄膜的性能。     

衬底温度对CZTSSe薄膜结构特性的影响

采用热蒸发法制备铟锌锡硫(CZTSSe)薄膜。采用低 温一步 法在300℃衬底温度下制备CZTSSe薄膜;采用两步法,即在衬底温度 分别为300℃制备CZTSSe 薄膜;将衬底温度设定为480℃不变,一步蒸发沉积CZTSSe薄膜。通 过对X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)、拉曼谱对比发现,在300℃低温下一步法和300℃ 、480℃两 步法沉积的薄膜表面粗糙,碎小晶粒较多;在480℃一步高温法制备 的薄膜表面平整, 晶粒大小均匀,3个衍射峰的半高峰宽变窄,薄膜的结晶质量得到 改善,且没有发现其它杂相的拉曼特征峰,沉积出适合作为制备CZTSSe薄膜太阳电池的 吸收层。     

基于CIGS薄膜太阳电池组件内级联工艺研究

采用532 nm激光一次完成P1、P2和P3三道划线,实现了柔性铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池组件的内级联。通过设计了P1、P2无缝连接结构,选择合适的绝缘、导电浆料,优化级联划线工艺,使单节子电池的死区总宽度减小到约450μm,并对激光划线的可靠性进行了评估。     

Cu(In,Ga)Se_2薄膜太阳电池研究进展(Ⅱ)

(接上期) 温度对太阳电池性能有重要影响.温度首先通过载流子浓度、迁移率等参数影响材料的电阻率;其次是影响各层材料的禁带宽度;太阳电池各个界面上的缺陷态也由于温度不同而呈现不同的激发状态,从而影响器件性能.     

Effect of MoSe2 on the performance of CIGS solar cells

A CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) thin film solar cell model with MoSe2 transition layer was established, using SCAPS-1D software. The influence of MoSe2 interface layer formed between absorption layer CIGS and the back contact Mo on the solar cell performance was investigated.By changing the doping concentration,thickness and bandgap of MoSe2 layer, it is found that the MoSe2 and the variation of parameters have a significant effect on the electrical characteristics and photovoltaic parameters of CIGS thin film solar cells. Based on the energy band, the interfaces of Mo/MoSe2 and MoSe2/CIGS are analyzed. It is considered that Mo/MoSe2 is a Schottky contact, MoSe2/CIGS is an ohmic contact. When suitable parameters of MoSe2 layer are formed into the interface, it will provide a new path for designing CIGS solar cells with thinner absorption layer.     

铜锌锡硫薄膜太阳电池研究进展

Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳电池的组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳电池。目前,CZTS薄膜太阳电池的光电转换效率已经超过12%。总结了近年来CZTS薄膜太阳电池的研究进展情况,指出非真空工艺制备CZTS吸收层的可控性更强,更有利于提高电池性能。最后提出了优化CZTS薄膜及太阳电池性能的关键技术问题,并展望其未来发展趋势。     

Cu(In1-xGax)Se2薄膜太阳电池的J-V特性

对Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)太阳电池J-V特性曲线进行了测试和分析,采用Matlab软件进行计算,得到电池的二极管品质因子、反向饱和电流密度、串联电阻、并联电阻等特性参数.采用数值逼近法,将得到的参数回归J-V方程,与测试结果符合较好.对不同光照强度下电池的特性参数进行计算,发现并联电阻随光照强度增加而降低,并分析了原因.     

Cu(In1-xGax)Se2薄膜太阳电池的J-V特性

对Cu（In1-xGax）Se2（CIGS）太阳电池J-V特性曲线进行了测试和分析,采用Matlab软件进行计算,得到电池的二极管品质因子、反向饱和电流密度、串联电阻、并联电阻等特性参数，采用数值逼近法,将得到的参数回归J-V方程,与测试结果符合较好，对不同光照强度下电池的特性参数进行计算,发现并联电阻随光照强度增加而降低,并分析了原因。     

蒸发法制备CIGS薄膜太阳电池的研究进展

多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程,继续提高电池性能、发展柔性衬底薄膜电池、尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为新的研究热点。主要介绍了共蒸发工艺的特点,以及近年来在制备CIGS薄膜太阳电池及组件方面的研究进展。