CIGSeS薄膜太阳电池的H2S硫化研究

作者:王宪; 韩安军; 韦小庆; 孟凡英; 刘正新*
来源:太阳能学报, 2020, 41(04): 37-43.
DOI:10.19912/j.0254-0096.2020.04.007

摘要

采用H2S硫化的方法制备铜铟镓硒硫(Cu(In1-xGax)(Se1-ySy)2,CIGSeS)吸收层,研究硫化温度和时间对CIGSeS吸收层和电池性能的影响。结果表明,550~580℃硫化处理时,电池的开路电压得到有效提升,但硫化温度为600℃时,薄膜表面出现局部开裂现象,电池短路电流和效率严重下降。硫化处理可促进铜铟镓硒(Cu(In1-xGax)Se2,CIGSe)吸收层内Ga元素向表面扩散,Ga和S的共同作用可有效提高吸收层表面带隙和太阳电池的开路电压。最终,采用580℃硫化30 min条件下制备的太阳电池开路电压比硫化处理前提高约80 mV,填充因子提高约5%,最高效率为13.69%,有效面积效率为14.62%。而采用580℃硫化10 min后再降温硫化20 min的变温硫化工艺不仅可减少热预算,而且可制备出同580℃恒温硫化30 min时转换效率相当的太阳电池。

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