基于成分梯度策略制备高效率铜锌锡硫硒双面电池（英文）

作者：Saqib Nawaz Khan; 葛思洁; 黄宇翔; 徐菡; 杨文韬; 洪瑞江; 麦耀华; 顾鄂宁^*; 林显忠^*; 杨国伟

来源：Science China-Materials, 2022, 65(03): 612-619.

使用透明导电氧化物玻璃作为铜锌锡硫硒(CZTSSe)薄膜太阳电池的衬底可拓展其应用范围,如双面电池、半透明电池或者叠层电池.目前,基于溶液法制备的该类太阳电池的光电转换效率仍低于6%.本文中,我们开发了一种成分梯度策略,并在空气环境中于掺氟二氧化锡衬底上制备出了光电转换效率为6.82%的CZTSSe薄膜太阳电池.成分梯度主要是通过沉积具有不同Zn/Sn比的分子前驱体溶液来实现的.为了证明电池性能的提高归因于成分梯度,而非单纯改变Zn/Sn比,本工作制备并比较了基于不同Zn/Sn比吸收层的器件性能.此外,本工作对有/无成分梯度的CZTSSe薄膜的结构和表面形貌进行了研究,并通过二次离子质谱分析证实了退火前后CZTSSe薄膜成分的深度梯度分布.研究发现,成分梯度策略改善了吸收层的结晶性,降低了吸收层的表面粗糙度及器件的寄生损耗,从而提高了填充因子、开路电压和转换效率.

• 单位
  暨南大学; 中山大学