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《第五届新型太阳能电池学术研讨会摘要集(铜基薄膜太阳能电池篇)》2018年
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室温固相合成Cu_2ZnSnS_4纳米粉体及其性能研究

马瑞新  李士娜  王硕  杨帆  
【摘要】:四元化合物铜锌锡硫(CZTS)是一种新型薄膜太阳能电池吸收层材料,具有和铜铟镓硒相似的晶体结构与光电性能。CZTS是一种P型半导体材料,禁带宽度介于1.4eV~1.5eV间。光吸收效率高达10~4cm~(-1),理论光电转换效率为32.2%。它不含有任何有毒元素或者稀有元素,被公认为是环境最为有好的太阳能电池吸收层材料。CZTS吸收层的制备方法主要有两类,一类是基于真空的工艺过程,另一类是基于非真空的工艺过程。基于真空的工艺过程主要有真空热蒸发法~([1])、溅射法~([2])和电子脉冲沉积法~([3])等;基于非真空的工艺过程主要有电沉积法~([4])、溶胶凝胶法~([5])和旋涂法~([6])等。以上所有制备方法都已经被证实在一定程度上是可行的,然而它们也有一些不可忽视的缺陷,诸如能量消耗高,周期长以及生产复杂等问题。本文提出室温固相合成法成功制备了化学计量比合适、相纯度高的CZTS粉体。利用固相合成法制得的粉体作为前驱体,采用低成本的刮刀涂布法制备出性能优良的CZTS吸收层材料。本问所述CZTS粉体与其吸收层的制备方法为低成本、大规模太阳能电池的应用提供了基础。
【作者单位】:北京科技大学
【分类号】:TB383.3;TM914.4

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