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Cu_2ZnSn(S,Se)_4薄膜太阳电池研究进展
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:物理化学学报
  • 时间:2016
  • 页码:1330-1346
  • 期号:06
  • 便笺:11-1892/O6
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者地址:上海交通大学电子信息与电气工程学院;安阳师范学院物理与电气工程学院;
  • 作者机构:[1]上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240, [2]安阳师范学院物理与电气工程学院,河南安阳455000
  • 相关基金:国家自然科学基金(61376003)资助项目~~
中文摘要:

CdTe和Cu(In,Ga)(S,Se)_2(CIGSSe)光吸收材料在新型化合物半导体太阳电池研究中占据着主导地位。尽管CdTe和CIGS太阳电池拥有较高的转换效率和先进的技术,但是仍存在着一些问题,如所用材料中的元素地壳丰度低或有毒,这阻碍了其未来的大规模应用。近年来,由于Cu_2ZnSn(S,Se)_4(CZTSSe)薄膜太阳电池使用的元素地壳含量丰富且环境友好,逐渐成为了研究的热点。CZTSSe光吸收材料被认为能够取代CdTe和CIGS成为下一代光伏技术的潜力材料。基于此,本文将简单介绍CZTSSe材料的结构、性质和制备方法。重点阐述CZTSSe材料的组装技术和沉积方法的发展和优势,如基于真空的沉积方法和基于溶液的沉积方法,简述其优缺点。此外,本文对CZTSSe组装和CZTSSe纳米晶制备方法的最新研究进展也进行了总结。最后,对CZTSSe光伏技术的一些限制因素进行了分析,并对CZTSSe薄膜电池未来的研究前景进行了展望。

英文摘要:

CdTe and Cu(In,Ga)(S,Se)_2(CIGSSe) light absorber materials have dominated the research field of compound semiconductor solar cells.Despite the high power conversion efficiencies and technological advances of CdTe and CIGS photovoltaic technologies,certain issues,like rare earth constituent elements or toxic elements,limit their future upscaled applications.In recent years,Cu_2ZnSn(S,Se)_4(CZTSSe) thin film solar cells have become research hotspots,drawing increased interest.With earth-abundant and environmentallybenign constituent elements,CZTSSe light absorber materials are widely regarded as the next-generation photovoltaic technology that can replace CdTe and CIGS as a promising candidate for terawatt-level power output.In this review,the synthesis,structure,and properties of CZTSSe materials will be discussed.This review will primarily demonstrate the developments and recent advances of different fabrication techniques and deposition methods,such as vacuum-based and solution-based deposition methods,covering their advantages and disadvantages.Recent developments in CZTSSe fabrication methods and CZTSSe nanocrystal preparation approaches will also be reviewed.Finally,some limitations on CZTSSe photovoltaic technology will be analyzed,and directions for improvement will be suggested,helping scientists to make future developments in this field.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 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,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781