溶液工艺K掺杂对CIGSSe太阳能电池缺陷钝化和晶体生长的促进作用

【作者】 赵云海； 梁广兴； 范平； 武四新；

【机构】 深圳大学； 河南大学；

【摘要】 溶液工艺制备的Cu（In,Ga）（S,Se）₂ （CIGSSe）太阳能电池是一种极具成本效益的光伏器件。然而,基于溶液工艺CIGSSe太阳能电池的效率受到非辐射复合的严重限制,这是由于晶体质量不理想以及大量深能级缺陷造成的。因此,通过促进吸收层晶粒生长和钝化深能级缺陷来抑制非辐射复合是非常可取的。本文通过在CIGSSe前驱体溶液中引入KF来促进吸收层的结晶和深缺陷的钝化,实现了简便的K掺杂策略。我们系统地研究了K对溶液工艺CIGSSe器件的影响。研究发现,K的掺入使CIGSSe薄膜的结晶性更好,表面质量得到改善,有害缺陷明显减少。通过减轻带尾效应、降低缺陷密度和钝化界面复合,基于溶液工艺的CIGSSe太阳能电池的开路电压和填充因子得到了系统性的提高,效率达到16.02%,是溶液工艺碱金属掺杂CIGSSe太阳能电池中最高的。有效的溶液法K掺杂策略为开发高效溶液处理CIGSSe太阳能电池开辟了一条道路。更多还原