项目名称: 磁控溅射和后续硫化法制备Cu2ZnSnS4薄膜的组分特性和硫化机制研究

项目编号: No.61504029

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 许佳雄

作者单位: 广东工业大学

项目金额: 23万元

中文摘要: Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜具有高光吸收系数,带隙与太阳光谱匹配,适合作为太阳能电池吸收层。CZTS薄膜的元素比例及分布是影响电池光伏特性的关键因素,但目前对CZTS薄膜的组分变化机制及相关的硫化反应机制尚未阐明。本项目采用磁控溅射和后续硫化法制备CZTS薄膜,用XPS、SIMS等方法测试组分特性,再结合结构、形貌等特性分析硫化机制,由硫化机制解释组分变化。本项目分别研究衬底材料、前驱体和高温硫化条件对薄膜组分特性和硫化反应机制的影响。首先研究在不同衬底上制备CZTS的组分特性和硫化机制的差异;再分析前驱体的结构特性和金属分布对后续的硫化反应和组分特性的影响;最后采用耐高温的石英玻璃或钼箔衬底,研究CZTS薄膜在超过600℃的高温硫化时的分解及其逆反应对组分的影响。本项目研究可更全面地揭示CZTS薄膜的组分变化机制、硫化反应生成和分解机制,为制备高效率的CZTS太阳能电池提供指导。

中文关键词: 铜锌锡硫;组分特性;硫化机制;分解反应;柔性衬底

英文摘要: The Cu2ZnSnS4 (CZTS) thin film is suitable as absorber of solar cell due to its high absorption coefficients and band gap matching with solar spectrum. The ratio and distribution of elements in CZTS thin film are key factors affecting the photovoltaic properties of solar cell. However, the mechanisms of composition change and the related sulfurization mechanisms are still not clear now. In this project, the CZTS thin films are fabricated by magnetron sputtering and post sulfurization. The compositional properties of CZTS thin films are measured by XPS, SIMS, and other methods. The sulfurization mechanisms are analyzed by the combination of the compositional, structural, and morphological properties of CZTS thin films. The ratio changes of CZTS thin films are explained by the sulfurization mechanisms. We intend to study the effects of substrates, precursors, and conditions of high temperature sulfurization on the compositional properties and sulfurization reaction mechanisms of CZTS. First, the differences in compositional properties and sulfurization mechanisms of CZTS on different substrates are studied. Then, the influences of the structural characteristics and metal distribution of precursors on the post sulfurization reaction and compositional properties are analyzed. Finally, the heat-resistant quartz glasses or molybdenum foils are used as substrates. The CZTS thin films are sulfurized at temperature higher than 600 ℃. The effects of decomposition reaction and its reverse reaction on the compositional properties of CZTS are analyzed. This project is expected to get a wider understanding of the mechanisms of composition change and the sulfurization mechanisms of formation and decomposition reaction of CZTS thin films. It can provide guidance for the preparation of CZTS solar cell with high conversion efficiency.

英文关键词: Cu2ZnSnS4;Compositional property;Sulfurization mechanism;Decomposition reaction;Flexible substrate

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【Chen Guanyi博士论文】汉语名词短语的计算生成,282页pdf
全球能源转型及零碳发展白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2022年3月1日
【AAAI2022】用于视觉常识推理的场景图增强图像-文本学习
专知会员服务
48+阅读 · 2021年12月20日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【CVPR2021】通道注意力的高效移动网络设计
专知会员服务
18+阅读 · 2021年4月27日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年2月12日
模型优化基础,Sayak Paul,67页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年6月8日
【CVPR2020-港中文】 图像识别中的自注意力探索
专知会员服务
55+阅读 · 2020年4月29日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
一文读懂Attention机制
机器学习与推荐算法
63+阅读 · 2020年6月9日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
33+阅读 · 2018年7月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
RIS-Assisted Cooperative NOMA with SWIPT
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
24+阅读 · 2021年1月25日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
Arxiv
13+阅读 · 2018年1月20日
小贴士
相关VIP内容
【Chen Guanyi博士论文】汉语名词短语的计算生成,282页pdf
全球能源转型及零碳发展白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2022年3月1日
【AAAI2022】用于视觉常识推理的场景图增强图像-文本学习
专知会员服务
48+阅读 · 2021年12月20日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【CVPR2021】通道注意力的高效移动网络设计
专知会员服务
18+阅读 · 2021年4月27日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年2月12日
模型优化基础,Sayak Paul,67页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年6月8日
【CVPR2020-港中文】 图像识别中的自注意力探索
专知会员服务
55+阅读 · 2020年4月29日
相关资讯
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
一文读懂Attention机制
机器学习与推荐算法
63+阅读 · 2020年6月9日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
33+阅读 · 2018年7月14日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员