退火时间及后退火对Cu2(CdxZn1-x)SnS4/CdS薄膜太阳电池性能影响的研究

作者：王佳文; 黄勇^*; 郑超凡; 王语灏; 王威^*; 毛梦洁

来源：人工晶体学报, 2023, 52(03): 476-484.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2023.03.009

• Cu2(CdxZn1-x)SnS4薄膜
• CCZTS/CdS太阳电池
• 退火时间
• 后退火
• 纳米墨水法
• 化学浴沉积

Cu2ZnSnS4薄膜因其元素地壳含量丰富、无毒且具有优异的光电性能，受到研究者的广泛关注。本文基于纳米墨水法用Cd部分取代Zn制成了Cu2(CdxZn1-x)SnS4(CCZTS)薄膜，研究退火时间和后退火温度对薄膜及其太阳电池性能的影响。研究结果表明，所制备的薄膜为CCZTS相，无其他杂相，薄膜表面平整且致密，结晶性较好。随着退火时间增加，薄膜的晶粒尺寸有所增大，薄膜太阳电池的pn结质量得到提升，其性能也随之提高。通过对薄膜太阳电池进行后退火处理，分析了吸收层的元素扩散对电池性能的影响，在Cd元素形成梯度分布时，电池性能有所提高。随着后退火温度的增加，其电池性能和pn结质量呈现先提高后下降的趋势。经后退火300℃处理后，电池转换效率最佳，为3.13%。

• 单位
  中国电子科技集团公司第二十八研究所; 金陵科技学院