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利用Cu2SnS3纳米晶和Zn离子混合溶液制备Cu2ZnSnS4薄膜
  • ISSN号:1003-6326
  • 期刊名称:《中国有色金属学报:英文版》
  • 时间:0
  • 分类:O472[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中南大学冶金与环境学院,湖南长沙410083, [2]新南威尔士大学光伏与可再生能源工程学院,澳大利亚悉尼2052
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51272292,51222403); 中南大学基础研究基金资助项目(2013zzts027,2014zzts031)
中文摘要:

采用双靶共溅射Cu-Sb合金预制层后硫化法制备铜锑硫(Cu Sb S2)薄膜,研究溅射功率对合金成分的影响,并采用X线能量色散谱(EDS)、扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)等对硫化后薄膜进行表征,同时制备Cu Sb S2太阳能电池器件并对其输出特性进行表征和分析。研究结果表明:三元Cu Sb S2相由预制层中金属被硫化生成的二元硫化物Cu S和Sb2S3相互反应形成。在400℃下硫化退火可制得结晶良好、表面致密的Cu Sb S2薄膜,其带隙宽度为1.46 e V,并在可见光区具有大于5×104 cm-1的光吸收系数。制作的glass/Mo/Cu Sb S2/Cd S/i-Zn O/Al-doped Zn O/Ag薄膜太阳能电池器件在太阳总辐照度为100 m W/cm2下测试,获得的开路电压和短路电流密度分别达150 m V和1.29 m A/cm2。

英文摘要:

CuSbS2 thin films were prepared by sulfurizing Cu-Sb metallic precursors which were deposited by co-sputtering Cu and Sb targets. The effects of sputtering powers on alloying constituent were investigated. The sulfurized films were characterized by EDS, SEM, XRD and UV-VIS-NIR spectrophotometer. In addition, CuSbS2 based solar cell device was fabricated and its output characteristics were performed and analyzed. The results indicate that ternary CuSbS2 phase is formed by the reaction between binary metallic sulfides CuS and Sb2S3 by the sulfurization of metallic precursors. Compact CuSbS2 thin films with good crystallinity can be obtained at the sulfurized temperature of 400 ℃. The energy gap of CuSbS2 thin films is 1.46 e V and its optical absorption coefficient to visible light is over 5×104 cm-1. CuSbS2 thin films solar cell devices were fabricated as glass/Mo/CuSbS2/CdS/i-ZnO/Al-doped ZnO/Ag. An open circuit voltage of 150 m V and short circuit current density of 1.29 m A/cm2 were observed under the illumination intensity of 100 m W/cm2.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:中国长沙中南大学
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-xsxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88830949
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6326
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1239/TG
  • 邮发代号:42-317
  • 获奖情况:
  • 国家“双百”期刊,第二届全国优秀科技期刊评比二等奖,中国有色金属工业总公司优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊
  • 被引量:1159