硫化锑同质结薄膜太阳电池设计与缺陷分析

作者：肖友鹏^*; 王怀平

来源：光学学报, 2022, 42(23): 237-244.

• 薄膜
• 硫化锑
• 同质结
• 薄膜太阳电池
• wxAMPS
• 缺陷

硫化锑(Sb2S3)薄膜具有n型和p型两种导电类型。利用wxAMPS对具有不同电子传输层和空穴传输层的Sb2S3同质结太阳电池进行了设计和缺陷分析。提出了由glass/FTO/ZnS/(n)Sb2S3/(p)Sb2S3/Spiro-OMeTAD/Au构成的器件结构。在Sb2S3同质结太阳电池中形成的内建电场增加了能带的弯曲程度，从而导致了开路电压的增加。(p)Sb2S3中缺陷对器件性能的影响比(n)Sb2S3中的缺陷对器件性能的影响更大，而在ZnS/(n)Sb2S3界面和(p)Sb2S3/Spiro-OMeTAD界面处的缺陷对器件性能有同样重要的影响。当(n)Sb2S3和(p)Sb2S3中的缺陷密度都为1015 cm-3，且ZnS/(n)Sb2S3界面处和(p)Sb2S3/Spiro-OMeTAD界面处的缺陷密度都为109 cm-2时，太阳电池的效率能够达到23.96%。模拟结果表明，基于Sb2S3同质结的器件设计是实现高效太阳电池的有效结构。

• 单位
  东华理工大学