superstrate结构铜锌硒硫太阳电池制备中的关键科学问题研究

项目名称： superstrate结构铜锌硒硫太阳电池制备中的关键科学问题研究

项目编号： No.61474009

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 钟敏

作者单位： 渤海大学

项目金额： 50万元

中文摘要： 薄膜太阳电池制备的关键是寻找低成本、高质量、安全、适合大面积制膜的方法。本项目从Cu2ZnSnS4太阳电池的源头上进行创新。使用原料廉价、工艺简单的非真空化学方法，不通过有毒的硒化处理过程，制备出superstrate结构的Cu2ZnSnS4太阳电池。通过数值模拟与实验交替验证研究其中的关键科学问题，力图揭示离子诱导与快速退火协同效应对Cu2ZnSnS4薄膜晶体生长的影响变化规律、界面能带排列对电池效率影响的变化规律。 在此基础上深刻认识器件的电子结构与器件性能的相互关系，最大程度提高器件的光电转换效率。该项目的实施对深入认识薄膜材料晶化、半导体器件界面电子结构具有较大的科学意义，并且可以延伸到其它化合物半导体薄膜材料及器件的制备领域，也对未来CZTS系列太阳电池的产业化具有重要的实用价值。

中文关键词： 薄膜太阳能电池；superstrate结构；非真空法；铜锌硒硫；非硒化

英文摘要： The key to fabrication of thin film solar cells is to search methods with low-cost、high quality、safety、large-area depostion. Our innovation is to fabricate superstrate sturcture Cu2ZnSnS4 solar cells with non-vaccum method through top-down design. We developed a benign strategy without toxic selination and expensive raw materials,and designed the most suitbale device sturcure.Synergic crystallization by ion-induced and rapid thermal process(RTP) and device interface energy level match are the key scientific problems in our porject. Deep understanding the relationship between electron structure and perfomance of device, searching for the key factors that influence the efficiency of device, will help to improve the power change efficiency (PCE) of the Cu2ZnSnS4 solar cells. This project will contribute to deeply understand the crystallization of thin films and semicondutor device interface band alignment, which will expand a new area of other semiconductor thin films and device fabrication,and will contribute the industrialization of Cu2ZnSnS4 solar cells in the future.

英文关键词： thin film solar cells;superstrate structure;non-vaccum method;Cu2ZnSnS4;without selinazation