Development of CZTS Solar Cells Using Organic Buffer Layer

使用有机缓冲层的 CZTS 太阳能电池的开发

• 批准号: 23651080
• 负责人: MORIMUNE Taichiro
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kagawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23651080/
• 关键词: CZTS; 界面層; 環境調和; C60; 無毒化; 有機界面層; 有機界面; 太陽電池

Cu2ZnSnS4 (CZTS) is a semiconductor material consisting of abundant and therefore low-cost non-toxic elements. These solar cells were typically fabricated using chemically deposited cadmium sulfide (CdS) buffer layers. However the use of cadmium is undesirable from the viewpoint of environmental safety. In this work, we studied on the effect of a wide variety of organic buffer layer materials on the solar cell performance and present the results for CZTS solar cells with optimized buffer layer. As a result, fullerren-C60 buffer demonstrated the highest CZTS solar cell efficiencies.The p-type CZTS absorber layers were deposited by sol-gel sulfurization onto Mo-coated soda lime glass (SLG). C60 buffer layer were deposited by vacuum deposition. ZnO: Al window layers were deposited by sol-gel solution method. The thicknesses of the C60 layer was varied. The highest power conversion efficiency 0.47 % was obtained the thickness of C60 buffer layer of 5 nm.

Cu2ZnSnS4 (CZTS) 是一种半导体材料，由丰富且低成本的无毒元素组成。这些太阳能电池通常使用化学沉积的硫化镉 (CdS) 缓冲层制造。然而，从环境安全的角度来看，镉的使用是不期望的。在这项工作中，我们研究了多种有机缓冲层材料对太阳能电池性能的影响，并展示了具有优化缓冲层的 CZTS 太阳能电池的结果。 因此，富勒伦-C60 缓冲液表现出最高的 CZTS 太阳能电池效率。p 型 CZTS 吸收层通过溶胶-凝胶硫化沉积在涂有 Mo 的钠钙玻璃 (SLG) 上。通过真空沉积来沉积C60缓冲层。采用溶胶-凝胶溶液法沉积ZnO:Al窗口层。 C60层的厚度是变化的。当C60缓冲层厚度为5 nm时，获得最高功率转换效率0.47%。

项目成果

Face-to-Face Annealing Process of Cu2ZnSnS4 Thin Films Deposited by Spray Pyrolysis Method

• DOI: 10.1143/jjap.51.10nc26
• 发表时间: 2012-10
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Kunihiko Tanaka;Minoru Katō;K. Goto;Y. Nakano;H. Uchiki

Improved characteristics of P3HT:PCBM photodetectors with indium-tin-oxideelectrodes modified by self-assembled monolayers

改进的 P3HT:PCBM 光电探测器的特性，采用自组装单层修饰的氧化铟锡电极

• 发表时间: 2013
• 作者: Yusuke Sato;Hirotake Kajii;Taichiro Morimune;and Yutaka Ohmori
• 通讯作者: and Yutaka Ohmori

有機デバイスを題材にした専攻科特別実験

有机器件特殊实验

• 发表时间: 2014
• 期刊: 高専教育
• 作者: 森宗太一郎;月本功
• 通讯作者: 月本功

Pedot:PSS界面層の抵抗率を制御したCu2ZnSnS4薄膜太陽電池の作製

Pedot:PSS界面层电阻率可控的Cu2ZnSnS4薄膜太阳能电池的制备

• 发表时间: 2012
• 作者: 石川朋希;森宗太一郎;田中久仁彦;打木久雄;田上皓太;梶井博武;大森裕;高橋亮輔，富樫亮介，石川朋希，森宗太一郎，田中久仁彦，打木久雄，田上皓太，梶井博武，大森裕
• 通讯作者: 高橋亮輔，富樫亮介，石川朋希，森宗太一郎，田中久仁彦，打木久雄，田上皓太，梶井博武，大森裕

Photovoltaic properties of Cu2ZnSnS4/PEDOT : PSS based thin film solar cells

Cu2ZnSnS4/PEDOT 的光伏特性：基于 PSS 的薄膜太阳能电池

• 发表时间: 2011
• 作者: Taichiro Morimune;Tomoki Ishikawa;Kunihiko Tanaka;Hisao Uchiki;Hirotake Kajii and Ohmori Yutaka
• 通讯作者: Hirotake Kajii and Ohmori Yutaka