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热注入法合成CuIn_(0.7)Ga_(0.3)S_(2)纳米颗粒及其器件应用研究
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作者 吴文烛 杨增周 +6 位作者 刘祖刚 荆嘉伟 韩然然 韩晋琛 夏梽杰 赵虹 姚鑫 《光电子技术》 CAS 2024年第1期6-12,共7页
采用热注入法在200℃下合成CuIn_(0.7)Ga_(0.3)S_(2)纳米颗粒,保持投料中Cu、In、Ga原料的质量不变,通过调控活性剂油胺、溶剂二苄醚以及配位剂1-辛硫醇的体积分别为80 ml、4 ml和15 ml,精准地控制Cu、In、Ga、S元素的组分。制备得到的... 采用热注入法在200℃下合成CuIn_(0.7)Ga_(0.3)S_(2)纳米颗粒,保持投料中Cu、In、Ga原料的质量不变,通过调控活性剂油胺、溶剂二苄醚以及配位剂1-辛硫醇的体积分别为80 ml、4 ml和15 ml,精准地控制Cu、In、Ga、S元素的组分。制备得到的纳米颗粒材料的原子比为1∶0.688∶0.299∶2.03,即CuIn_(0.688)Ga_(0.299)S_(2.03),其纳米颗粒的尺寸为5~20 nm。利用有机溶剂极性性质,对纳米颗粒进行清洗提纯,得到的纳米颗粒不仅可以稳定的分散在甲苯溶剂中,且在环境更加友好的对二甲苯、环己烷等有机溶剂中也有良好的分散性。以此纳米颗粒为基础,配置了不同溶剂的墨水,制备了铜铟镓硫硒(CIGSSe)吸收层薄膜及太阳能电池。 展开更多
关键词 铜铟镓硒 热注入 纳米颗粒 溶液法 太阳能电池
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纳米颗粒墨水法制备的CIGSSe太阳能电池Cu含量调控与仿真模拟
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作者 吴文烛 韩然然 +6 位作者 杨增周 韩晋琛 夏梽杰 赵虹 姚鑫 董前民 刘祖刚 《光电子技术》 CAS 2023年第4期298-304,共7页
利用实验加仿真模拟的方法探究了纳米颗粒墨水中Cu含量(Cu/In+Ga,CGI)对铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池性能的影响。首先,通过不同CGI墨水制备了CIGSSe太阳能电池器件,并对其吸收层进行了SEM,霍尔效应,以及拉曼光谱表征。表征结果表明:... 利用实验加仿真模拟的方法探究了纳米颗粒墨水中Cu含量(Cu/In+Ga,CGI)对铜铟镓硫硒(CIGSSe)太阳能电池性能的影响。首先,通过不同CGI墨水制备了CIGSSe太阳能电池器件,并对其吸收层进行了SEM,霍尔效应,以及拉曼光谱表征。表征结果表明:随着铜含量上升,吸收层晶体生长状况逐渐改善,且载流子浓度也逐步增大,但吸收层表面却存在越发明显的Cu2-xSe杂相。实验得出当吸收层的CGI为1.03时,器件的能量转换效率(PCE)最高,达10.09%。随后建立了对应的器件仿真模型,获得了具有不同CGI的CIGSSe器件的能量转换效率、器件能带与复合率分布情况,模拟结果表明:随着铜含量提高,载流子浓度上升,器件的开路电压有所提升,但当载流子浓度超过1018 cm-3时,吸收层表面出现了陡峭的能带弯曲现象,这增大了隧穿界面复合的发生,从而影响了器件的能量转换效率。因此,由实验与仿真模拟表明:制备CIGSSe薄膜太阳能电池时,有必要对Cu含量进行调控,从而达到促进晶体生长,减少界面复合,提升器件能量转换效率的目的。 展开更多
关键词 铜铟镓硫硒 纳米颗粒墨水法 铜含量 仿真模拟 界面复合
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