Cu元素对Cu(In,Ga)Se_2薄膜及太阳电池的影响

作     者：刘芳芳 何青 周志强 孙云 Liu Fang-Fang;He Qing;Zhou Zhi-Qiang;Sun Yun

作者机构：天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室天津300071 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2014年第63卷第6期

页      面：235-240页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61144002) 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:BE033511)资助的课题~~ 

主　　题：u(In,Ga)Se2太阳电池 Cu元素 激活能 开路电压 

摘      要：Cu元素成分对Cu(In,Ga)Se2(简称CIGS)薄膜材料的电学性质及其电池器件性能有很重要的影响.本文利用蒸发法制备了贫Cu和富Cu的CIGS吸收层(0.7Cu/(Ga+In)1.15)及相应的电池器件.扫描电镜和Hall测试发现,富Cu材料的结构特性(晶粒大、结晶状态好)和电学特性(电阻率低、迁移率高等)优于贫Cu材料,而性能测试表明贫Cu器件的效率优于富Cu器件.变温性能测试分析表明,贫Cu器件的主要复合路径是体复合,激活能与CIGS禁带宽度相当;富Cu器件的主要复合路径是界面复合,其激活能远小于CIGS禁带宽度,这大大降低了开路电压Voc,从而降低了电池效率.最后利用蒸发三步法制备了体材料稍富Cu表面贫Cu的CIGS吸收层,降低了短路电流和开路电压的损失,获得了超过15%的电池效率.