采用SCAPS-1D对CZTS薄膜电池的优化

摘要

采用SCAPS-1D软件建立了CZTS(Cu2ZnSnS4)薄膜电池模型,并对其输出特性进行了数值模拟,分别研究了CZTS吸收层厚度、载流子浓度和禁带宽度对CZTS薄膜电池的影响。结果表明较薄的CZTS吸收层即可满足对光谱吸收需要。载流子浓度NA的增加可以提高开路电压,但会造成短路电流减小,所以载流子浓度也是太阳电池设计中需要平衡的问题之一。最后采用成分分级方法,通过改变Se/(Se+S)比例来研究不同禁带宽度下的CZT(S,Se)(Cu2ZnSn(S,Se)4)电池性能。结果发现当Se/(Se+S)=0.3,即Eg=1.32eV时电池效率达到最高21.1%。