ZnS溅射功率对Cu2ZnSnS4薄膜附着性及太阳电池性能的影响

作者：王璐; 郭杰^*; 郝瑞亭^*; 顾康; 刘斌; 王远方舟; 孙帅辉

来源：材料导报, 2019, S2: 24-37.

• 铜锌锡硫
• 硫化锌
• 应力
• 附着性

采用不同ZnS溅射功率,在钠钙玻璃(SLG)衬底上依次溅射Mo、ZnS、SnS及Cu,退火后制备出Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜。研究了溅射功率(50～140W)对ZnS薄膜和CZTS薄膜的微观形貌、微结构以及附着性的影响。结果表明,不同功率溅射的ZnS薄膜为(008)择优取向的纤锌矿六方晶系结构;功率较低时,ZnS薄膜结晶质量较差;随着功率从50W增加到140W,ZnS薄膜内的压应力增加了一个数量级;ZnS溅射功率低于80W或高于110W时,退火后的CZTS薄膜发生龟裂甚至脱落;ZnS溅射功率在80～110W时,退火后CZTS薄膜表面均匀平整;110W溅射后的CZTS薄膜出现较多的孔洞和二次相。采用80W功率溅射ZnS薄膜制备的CZTS/CdS太阳电池,开路电压达到572mV,短路电流密度为14.23mA/cm2,光电转换效率为3.34%。

• 单位
  云南师范大学