添加CuSe中间层提高Cu₂ZnSn（S,Se）₄太阳电池转换效率

【作者】 张家永； 姚斌； 丁战辉； 李永峰； 王婷； 王春凯； 刘佳； 马丁； 张冬旭；

【机构】 吉林大学；

【摘要】 Cu₂ZnSn（S,Se）₄（CZTSSe）薄膜电池的背表面载流子复合是限制其光电转换效率（PCE）提升的一大原因,在吸收层的背界面处插入一具有高载流子浓度的P型薄层半导体有利于解决此问题[1,2]。本论文在Mo电极上通过控制溅射时间沉积具有不同厚度的Cu层,在硒化过程中,CZTSSe和Mo电极之间生成CuSe中间层。结合实验表征和数值模拟表明引入合适厚度的CuSe,在CZTSSe背面形成了钝化电场和高电子势垒导致J₀降低,CZTSSe/CdS的耗尽层宽度增加导致J_L升高,Mo（S,Se）₂厚度减小导致Rs降低,CZTSSe吸收层晶体质量提高导致Rsh增大。最终,光电转换效率（PCE）从7.52%（C₀）提高到10.09%（C₂）。计算结果表明,PCE的提高主要是来自（A,J₀）的降低,也就是载流子复合的降低。更多还原