【摘 要】
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锌黄锡矿结构的Cu2Zn SnS4（CZTS）薄膜太阳能电池作为新一代光伏技术,凭借低成本、清洁元素、稳定性好等优势,在未来具有巨大的发展前景。尽管如此,对于纯硫化的CZTS太阳能电池,CZTS/CdS异质结界面由于不良的"cliff"结构带阶匹配和较高的缺陷浓度,在界面引起严重的载流子复合损失。本工作基于高质量的吸收层和背界面,详细研究了异质结后退火工艺（PHT）对异质结和器件的影响。PHT工艺
【出 处】
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第九届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会论文集
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锌黄锡矿结构的Cu2Zn SnS4（CZTS）薄膜太阳能电池作为新一代光伏技术,凭借低成本、清洁元素、稳定性好等优势,在未来具有巨大的发展前景。尽管如此,对于纯硫化的CZTS太阳能电池,CZTS/CdS异质结界面由于不良的"cliff"结构带阶匹配和较高的缺陷浓度,在界面引起严重的载流子复合损失。本工作基于高质量的吸收层和背界面,详细研究了异质结后退火工艺（PHT）对异质结和器件的影响。PHT工艺不仅可以促进Cd元素扩散进入CZTS吸收层,还可促使吸收层中的Zn、Cu元素扩散进入CdS缓冲层。最终,元素的内在相互扩散改变了吸收层顶部的化学组分和异质结界面的带阶对准。在应用PHT工艺后,CZTS吸收层的表面组分相较体内更加贫铜,Cd2+扩散进入CZTS后,自由载流子的密度也得到了提升。另一方面,PHT工艺引起了CdS缓冲层的再结晶,极大地提升了CdS的结晶质量。在后退火后,异质结界面也呈现更加适配的带阶对准。最终获得了高质量的异质结。[1]经过研究,PHT工艺的最优退火温度确定在275℃,并制备得到了一个活跃面积效率9.75%（全面积效率:8.90%）的纯硫化的CZTS太阳能电池。
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