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歐研究多結晶CZTSe類太陽能電池效率達到9.7%

鉅大LARGE  |  點擊量:949次  |  2020年04月13日  

比利時imec的材料研究所imomec與歐洲研究機構聯盟Solliance于2013年七月三日宣布,已確認多結晶CZTSe(Cu2ZnSnSe4)類太陽能電池單元的轉換效率達到了9.7%。單元面積為1cm見方。


CZTSe類太陽能電池不使用銦(In)和鎵(Ga)等稀有金屬,因此比CIGS類太陽能電池更容易提高產量,而且有望以低成本生產。出于同樣的目的,以硫(S)代替硒(Se)的CZTS類太陽能電池,或同時使用硫和硒的CZTSSe類太陽能電池的開發也在推進之中。這些太陽能電池的組成雖然相似,但帶隙卻大不相同。例如,CZTSe類單元的帶隙為0.9V,而CZTS類單元卻高達1.5~1.6eV。imomec等的目標是使CZTSe和CZTS等多接合型單元實現高轉換效率。


CZTSSe類太陽能電池方面,美國IBM公司和SolarFrontier等已經公布過轉換效率為11.1%的2cm見方單元。


此次的CZTSe類單元為多結晶型。具體制作方法是,在玻璃基板上形成鉬(Mo)薄膜后,用濺射法層積銅、鋅和錫。然后在硒化氫(H2Se)氣體中退火。CZTSe層的厚度約為1μm,多結晶的粒徑也為1μm左右。之后,再利用普通的薄膜太陽能電池工藝形成布線和防反射層。


轉換效率以外的特性為,短路電流密度為38.9mA/cm2,開路電壓為0.41V,FF值為61%。


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