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题名CZTS基单晶材料研究进展和展望
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作者
傅文峰
朱旭鹏
廖峻
汝强
薛书文
张军
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机构
华南师范大学物理学院
岭南师范学院物理科学与技术学院
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出处
《人工晶体学报》
北大核心
2024年第1期12-24,共13页
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基金
国家自然科学基金(12004150,61674073)
广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515110998,2022A1515012123)
湛江市科技计划(2022A01011)。
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文摘
Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体铜锌锡硫(CZTS)在成本、组成元素丰度、毒性和稳定性等方面具有突出优势,被认为是一种很有前途的太阳能吸收材料,应用于绿色和经济的光伏领域。尽管Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)拥有与黄铜矿相似的晶体结构和光电性能,但其转换效率却远远低于Cu(In,Ga)Se_(2)(23.5%)。传统研究多数集中在多晶薄膜材料和器件的光电性能,导致材料关键缺陷态甄别及其能带调控规律尚不清晰,成为限制CZTS基光电器件性能的瓶颈。本文综述了CZTS基单晶材料,详细介绍了其晶体结构和物理性质,概述了移动加热器法、碘输运法和熔盐法制备高质量单晶的工艺,多型纳米晶库的研究,以及天然锌黄锡矿的物性研究。根据制备的CZTS基单晶材料讨论了其光学和电学性能。最后总结了CZTS基单晶材料在半导体器件的应用及目前存在的问题,为提高Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体材料器件的性能提供可能的发展方向。
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关键词
铜锌锡硫
天然锌黄锡矿
缺陷态
光电性质
移动加热器法
碘输运法
熔盐法
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Keywords
copper-zinc-tin-sulfur
natural kesterite
defect state
photoelectric property
travelling heater method
iodine transport method
flux method
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分类号
O78
[理学—晶体学]
O474
[理学—半导体物理]
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