Abstract:
硫化锑(Sb_2S_3)太阳能电池由于其低成本、高稳定性等优点引起了广泛的研究兴趣。硫化锑电池的发展受到自身的局限,如:带隙为1.7 eV,吸收光谱范围略窄,和电极的接触势垒高等。我们采用真空法制备了全无机Sb_2S_3薄膜太阳能电池,研究了以Sb_2Se_3分别作为协调吸收层和空穴传输层(HTL)的效果。结果表明,在双吸收层器件中,Sb_2Se_3膜的厚度接近Sb_2S_3膜(各400 nm),有效地扩展了吸收光谱。但由于导带偏移大(0.3eV)和尖峰势垒作用,Sb_2Se_3作为协同的吸收层获得的多余光吸收,无法有效地转换为光电流,提升效果有限。然而,80 nm的Sb_2Se_3层,吸收光谱略有扩展,发挥了HTL的作用。使用Sb_2Se_3作为HTL的Sb_2S_3太阳能电池的最高效率为5.8%,其中V_(OC)为0.68 V,J_(SC)为15.5 mA cm~(-2),填充因子(FF)为55.4%,其转换效率提高了114%。采用Sb_2Se_3作为HTL,结质量得到明显改善,P-I-N结构大大提高了内建电场和耗尽区宽度。同时,器件具有良好能级排列的Sb_2S_3/Sb_2Se_3HTL/Au结界面减少了背接触处的势垒,抑制了界面复合,从而改善了填充因子和转化效率。
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Year: 2022
Language: Chinese
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