人工晶体学报

作者：佟蕾, 国嘉嵘, 李清, 苗佳怡, 李春然, 钟敏

单位：1.渤海大学物理科学与技术学院,锦州 121013;；2.渤海大学化学与材料工程学院,锦州 121013

关键词：铜锑硫,薄膜太阳电池,SCAPS,开路电压亏损,缺陷密度,背电极,

基金：辽宁省教育厅科学研究基金(LJKZ1029);教育部产学合作协同育人项目(220500383212426,202102550007)

用SCAPS构建了铜锑硫薄膜太阳电池模型,计算了器件的性能。分别研究了吸收层厚度、载流子浓度、缺陷密度和背电极功函数对器件性能的影响。结果表明,过薄的吸收层对绿光和红光吸收不充分,1.5~3 μm厚的吸收层能满足光谱吸收要求。当受主浓度为2×1018 cm-3时,器件光电转换效率最高。缺陷密度大于10-14 cm-3时,器件的光电转换效率急剧降低。贫铜富硫气氛制备铜锑硫可以提高受主浓度,减小开路电压亏损,也可以抑制硫空位缺陷形成,从而提高器件的光电转换效率。功函数较高的材料能降低背电极势垒,减少载流子在背电极复合。材料参数优化后,器件的光电转换效率最高为21.74%。

来源：2023年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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