铜锌锡硫(硒)薄膜太阳能电池研究进展

摘要

薄膜太阳能电池基于半导体铜锌锡硫(硒)近年来逐渐成为新型太阳能电池新材料领域的研究热点,加之其光学带隙与单结太阳能电池的最佳光学禁带宽度值匹配,光吸收系数大于104cm-1,组成元素丰富,环境友好无毒,成本低廉,因此其被认为具有很高的光电转换效率和最有潜力替代晶硅作为新型太阳能电池的新型材料.目前铜锌锡硫薄膜太阳能电池仍处于实验室研发阶段,溶液法制备的铜锌锡硫(硒)器件效率已经可达12.6％,然而与结构相似的铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS 20.3％)相比,其转化效率仍然相对较低,产业化和商业化将面临许多困难和挑战.因此本文通过对铜锌锡硫(硒)薄膜材料结构性质与其电池器件性能进行阐述,综述目前实验室制备铜锌锡硫(硒)薄膜太阳能电池的方法与最新研究进展,指出铜锌锡硫(硒)薄膜太阳能电池制备工艺过程中存在的问题与限制其效率持续提高的原因,归纳铜锌锡硫(硒)薄膜太阳能电池今后的发展方向和发展前景.铜锌锡硫(硒)薄膜太阳能电池器件目前最高光电转化效率.