Efficient (Cu(1-x) Ag (x) )(2)ZnSn(S,Se)(4) solar cells on flexible Mo foils.
Efficient (Cu(1-x) Ag (x) )(2)ZnSn(S,Se)(4) solar cells on flexible Mo foils.
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DOI：
10.1039/c8ra04958k
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发表时间：
2018-08-02
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Wu, Sixin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu, Xue;Cheng, Shuying;Yan, Qiong;Yu, Jinling;Qiu, Wen;Zhou, Zhengji;Zheng, Qiao;Wu, Sixin
阳离子替代对于提高 Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) 太阳能电池的效率起着至关重要的作用。在这项工作中，我们报告了通过用 Ag+ 部分替代 Cu+，Mo 箔上的柔性 CZTSSe 太阳能电池的效率显着提高。结果发现，(Cu1−xAgx)2ZnSn(S,Se)4 (CAZTSSe)薄膜的带隙(Eg)可以通过掺Ag且x在0%到6%之间进行调整，并且当x=5%时达到最小Eg。我们还发现Ag掺杂可以明显地将CAZTSSe吸收体的平均晶粒尺寸从0.4μm增加到1.1μm。此外，CAZTSSe/CdS 异质结界面处的耗尽宽度 (Wd) 也得到了改善。结果，开路电压不足（Voc，def）逐渐减小，并且带拖尾被抑制。得益于开路电压 (Voc) 的提高，功率转换效率 (PCE) 成功从 4.34% (x = 0) 提高到 6.24% (x = 4%)，并且 Voc,def 从 915 mV 降低到 848 mV。阳离子替代对于提高 Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) 太阳能电池的效率起着至关重要的作用。
Cation substitution plays a crucial role in improving the efficiency of Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) solar cells. In this work, we report a significant efficiency enhancement of flexible CZTSSe solar cells on Mo foils by partial substitution of Cu+ with Ag+. It is found that the band gap (Eg) of (Cu1−xAgx)2ZnSn(S,Se)4 (CAZTSSe) thin films can be adjusted by doping with Ag with x from 0 to 6%, and the minimum Eg is achieved with x = 5%. We also found that Ag doping can obviously increase the average grain size of the CAZTSSe absorber from 0.4 to 1.1 μm. Additionally, the depletion width (Wd) at the heterojunction interface of CAZTSSe/CdS is found to be improved. As a result, the open-circuit voltage deficit (Voc,def) is gradually decreased, and the band tailing is suppressed. Benefiting from the enhanced open-circuit voltage (Voc), the power conversion efficiency (PCE) is successfully enhanced from 4.34% (x = 0) to 6.24% (x = 4%), and the Voc,def decreases from 915 to 848 mV. Cation substitution plays a crucial role in improving the efficiency of Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) solar cells.
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