【摘 要】
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铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)不仅具有较高的光吸收系数(＞104cm-1)和与太阳能光谱相匹配的禁带宽度(约为1.50 eV),而且其组成元素在地壳中储存量丰富、毒性低,被认为是一种绿色、廉价、适合大规模生产的太阳能电池吸收层材料.为满足光伏技术的高效率和低成本的要求,本文采用便宜低毒的乙二醇甲醚为溶剂,氯化铜、氯化锌、硫化亚锡为金属源,硫脲为硫源,单乙醇胺为添加剂制备溶胶-凝胶,通过旋涂法结合改
【机 构】
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湛江师范学院物理科学与技术学院 广东湛江;华南理工大学化学与化工学院 广东广州 湛江师范学院物理科
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铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)不仅具有较高的光吸收系数(＞104cm-1)和与太阳能光谱相匹配的禁带宽度(约为1.50 eV),而且其组成元素在地壳中储存量丰富、毒性低,被认为是一种绿色、廉价、适合大规模生产的太阳能电池吸收层材料.
为满足光伏技术的高效率和低成本的要求,本文采用便宜低毒的乙二醇甲醚为溶剂,氯化铜、氯化锌、硫化亚锡为金属源,硫脲为硫源,单乙醇胺为添加剂制备溶胶-凝胶,通过旋涂法结合改进的热分解技术制备CZTS薄膜,并研究真空退火温度对CZTS薄膜结构和性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD,Raman以及紫外可见近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)对CZTS的形貌、结构和光电性能进行了系统的表征研究.
结果表明:真空退火温度为500℃,退火时间为30min时,可以得到由100 nm左右大小的颗粒构成的致密的CZTS薄膜.制备的CZTS薄膜为单一的锌黄锡矿结构,其禁带宽度为1.56eV左右.采用这种环保低成本工艺路线制备的CZTS薄膜满足作为薄膜太阳能电池吸收层的性能要求.
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Cu2ZnSnS4(CZTS)不仅具有较高的光吸收系数(＞104 cm-1)和与太阳能电池吸收层相匹配的禁带宽度(约为1.50 eV),而且其组成元素在地壳中储存量丰富、毒性低,被认为是一种绿色、廉价、适合大规模生产的太阳能电池吸收层材料.本文采用无毒的乙醇作溶剂,金属氯化物和硫代乙酰胺(TAA)为原料,单乙醇胺(EMA)为添加剂制备均匀的前驱溶液,并采用旋涂法和真空退火处理制备CZTS薄膜.系统
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