磁控溅射制备Cu2ZnSnS4薄膜太阳电池

作者：李新毓; 张道永; 李祥; 李秋莲; 刘信; 王书荣^*

来源：硅酸盐学报, 2022, 50(05): 1257-1262.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210537

• 铜锌锡硫
• 薄膜太阳电池
• 磁控溅射
• 二氧化锡靶
• 硫化工艺

为解决硫化过程中 Sn 元素损失的问题以及减少 MoS2的厚度，采用磁控溅射技术，在基于钼的钠钙玻璃衬底上采用双周期溅射的方法，以 ZnO/SnO2/Cu 的顺序制备了含氧的 Cu-Zn-Sn 预制层。结果表明：SnO2以及 ZnO 的使用很好的抑制了 Sn 元素的损失以及 MoS2层的形成，而且在 590 ℃的硫化温度下能制备出表面平整、晶粒致密、晶体结构较好的单相Cu2ZnSnS4 (CZTS)吸收层薄膜。最后，制备出结构完整的 CZTS 薄膜太阳电池，在 590 ℃硫化制备的 CZTS 薄膜太阳电池效率最高，其开路电压为 590 mV，短路电流密度为 22.09 mA/cm2，填充因子为 39.28%，光电转换效率达到 5.12%，为今后制备高效 CZTS 薄膜太阳电池起到了推动作用。

• 单位
  云南师范大学