采用磁控溅射后硫化的方法制备Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜,分别用Zn和Zn S作为锌源,在镀钼的钠钙玻璃衬底上以Zn(或Zn S)/Sn/Cu的顺序制备出不同的CZTS薄膜预制层。首先对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源进行高温硫化,得到CZTS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对所制备薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征;并用拉曼光谱表征了CZTS相的纯度。最后用CZTS薄膜制备了太阳电池,发现在预制层中以Zn S作为锌源得到的太阳电池有较高的性能参数,其开路电压:Voc=651 m V,短路电流密度:Jsc=11.4 m A/cm2,光电转换效率达到2.8%。
采用磁控溅射法,先在镀钼的钠钙玻璃衬底上共溅射Cu、Sn金属层后,然后在顶部溅射一层Zn S,制备出Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜的预制层。对预制层进行低温合金,然后以硫粉作为硫源在石英管中进行高温硫化,得到表面平整但晶粒较小的CZTS薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征;并用拉曼光谱表征了CZTS相的纯度。最后用所得到的CZTS薄膜制备了太阳电池,其开路电压:Voc=442 m V,短路电流密度:Jsc=5.08 m A/cm^2,光电转换效率达到0.62%。
采用磁控溅射Zn-Cu-Sn-Cu金属预置层并后硒化的方法在镀钼玻璃衬底上制备了CZTSe薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱测试仪(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热探针对所制备CZTSe薄膜的晶相结构、拉曼位移、表面形貌、化学组分和导电类型进行表征分析,分析结果表明:所制备CZTSe薄膜结晶质量好、无二次相、晶粒均匀致密、化学组分是贫铜富锌的,且导电类型为p型,符合高效率太阳电池吸收层的要求。将CZTSe吸收层制备成有效面积为0.35 cm2的Mo/CZTSe/Cd S/i-ZnO/Zn O:Al/Ni-Al电池,其效率为1.17%,开路电压为419 m V,短路电流密度为10.21 m A/cm^2,填充因子为27%。
