高效硫硒化锑薄膜太阳电池中的渐变能隙结构

作     者：曹宇 蒋家豪 刘超颖 凌同 孟丹 周静 刘欢 王俊尧 Cao Yu;Jiang Jia-Hao;Liu Chao-Ying;Ling Tong;Meng Dan;Zhou Jing;Liu Huan;Wang Jun-Yao

作者机构：现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)吉林132012 东北电力大学电气工程学院吉林132012 东北电力大学化学工程学院吉林132012 东北电力大学机械工程学院吉林132012 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51772049) 吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(批准号:JJKH20200105KJ,JJKH20190705KJ) 吉林省发改委产业技术研究与开发项目(批准号:2019C042)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2021年第70卷第12期

页      码：398-407页

摘      要：硫硒化锑(Sb_(2)(S,Se)_(3))薄膜太阳电池因其原材料丰富、制备方法简单、性能稳定等优势近年来得到了快速发展.本文基于Sb_(2)(S,Se)_(3)吸光层能隙可调的特点,应用wx-AMPS软件对具有渐变能隙Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池进行建模仿真和结构设计,并与50%Se含量的恒定能隙Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池进行了对比分析.结果显示,递减能隙结构所形成的附加电场能够促进空穴的输运,抑制载流子的复合,相比与恒定能隙Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池可以得到更高的短路电流密度和填充因子,使光电转换效率由12.03%提升至14.42%.此外,递减能隙结构通过抑制载流子的复合,有效地缓解Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池因厚度厚或者缺陷态高所引起的性能下降.在厚度为1.5μm,缺陷态密度在1016 cm^(–3)时.采用递减能隙Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池的效率比恒定能隙Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳电池高6.34%.研究结果表明通过吸光层的能隙结构设计能够发挥Sb_(2)(S,Se)_(3)等多元合金或化合物的能隙可调的优势,是提高太阳电池器件性能的有效技术路线之一.

主 题 词：硫硒化锑 递减能隙 太阳电池 wx-AMPS 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.70.20202016

馆 藏 号：203103694...