發(fā)布時間：2021-11-07 14:25

　　太陽能電池是利用太陽光生產(chǎn)電能的一種器件。近年來,隨著太陽能技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展。太陽能電池的制造成本由于薄膜太陽能電池的快速發(fā)展而迅速下降。銅銦鎵硒Cu（InGa）Se2（CIGS）是一種廣泛應(yīng)用的商業(yè)化薄膜太陽能電池材料,但是由于鎵銦的昂貴和毒性,限制了其大規(guī)模應(yīng)用。人們研發(fā)性能結(jié)構(gòu)類似的銅鋅錫硒Cu2ZnSnSe4（CZTSe）材料。CZTSe薄膜材料的組分及晶體結(jié)構(gòu)對材料的應(yīng)用有很大影響。共蒸發(fā)過程中,銅的含量高,晶體結(jié)構(gòu)完善,載流子密度高,銅含量過高,會導致電池失效;錫蒸發(fā)溫度低時,CZTSe容易分解;鋅蒸發(fā)溫度高時,材料中形成過濾的鋅硒復合物,會降低短路電流密度。本文詳細研究了共蒸發(fā)法制備CZTSe薄膜材料的工藝,獲得了良好性能的CZTSe薄膜電池材料。并對其結(jié)構(gòu)組成和電化學性能進行了研究分析,主要結(jié)果如下:1)Cu含量可以在一定程度上影響CZTSe膜的晶體質(zhì)量。當Cu的含量過高或過低時,CZTSe薄膜變?yōu)镹型。2)鋅的蒸發(fā)溫度相對于其他金屬較低,蒸發(fā)溫度過高時,會導致電池的電流密度下降,使得銅過量時會導致電池失效。這是因為Z... 

【文章來源】：武漢工程大學湖北省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽電池光伏原理圖

自然界存在的半導體材料有很多，可以用在太陽能發(fā)電的半導體材料除了單晶硅外，也有很多種。根據(jù)吸收層的厚度，大致可分為體太陽電池、薄膜電池和其它新型電池，如圖1.2所示。圖1.2 太陽電池的分類可以做體太陽能電池的半導體材料有單晶硅，多晶硅，砷化鎵，磷化銦等�？梢宰霰∧ぬ柲茈姵氐陌雽w材料有硅、銻化鎘等。其他的新型電池如鈣鈦礦電池等。太陽能電池用的半導體材料的材料種類和結(jié)構(gòu)有很多，但材料的帶

第三節(jié) 銅鋅錫硫硒薄膜材料的性質(zhì)3.1 銅鋅錫硫硒材料結(jié)構(gòu)特性由 ZnS 到 CZTS（Se）的轉(zhuǎn)變方式如圖 1.3 所示。用兩個 Zn2+用一個 Cu+和一個 In3+替換就得到了 CuInS2，由于 Ga 和 In 是相同的組元素，Se 和 S 是相同的組元素，銦被鎵取代，硒被硫取代，獲得了 Cu(In, Ga)Se2化合物。用兩個 In3+替換一個 Zn2+和一個 Sn4+，就得到了 Cu2ZnSnS4。


本文編號：3482014