过渡金属离子掺杂改性Cu₂ZnSnS₄基薄膜太阳电池的研究进展  

Research Progress on Transition Metals Substitution in Cu2ZnSnS4-Based Thin Film Solar Cells

作　　者：秦存鹏 孙淑红[1] 胡永茂[1] 朱艳[1] 

机构地区：[1]昆明理工大学,云南昆明

出　　处：《凝聚态物理学进展》2018年第2期49-57,共9页Advances in Condensed Matter Physics

基　　金：国家自然科学基金(No.61764010);国家自然科学基金(No.11564002)。

摘　　要：铜锌锡硫基(Cu2ZnSnS4-based)光伏材料因其优异的性能在太阳能电池中具有广泛的应用前景。然而由于CZTS体系中阳离子大小接近,Cu+和Zn2+化学失配较小,导致大量的点缺陷和缺陷簇存在,致使CZTS中有大的开路电压赤字限制了其效率的提升。过渡金属Cd、Fe、Mn、Co、Ni等元素的掺杂对于铜锌锡硫基(Cu2ZnSnS4-based)薄膜光电性能的改善具有重要意义,适当的阳离子取代能够克服CZTS材料中大的开路电压Voc赤字,同时改变阳离子取代浓度可以调节带隙结构。通过不同元素的掺杂,可实现光电性能更优的需求。本文通过分析不同掺杂元素及掺杂浓度对CZTS基薄膜光电性能的影响,综述了近年来利用过渡金属(Cd, Fe, Mn, Co, Ni)离子掺杂改性Cu2ZnSnS4基薄膜太阳电池的研究进展,并提出了CZTS基薄膜电池的应用前景、存在问题和发展方向。

关 键 词：过渡金属 掺杂 Cu₂ZnSnS₄-Based 光电性能 

分 类 号：O6[理学—化学]