人工晶体学报

作者：赵航航, 袁吉仁, 邓新华, 黄海宾

单位：1.南昌大学理学院,南昌 330031;；2.南昌大学光伏研究院,南昌 330031

关键词：硫化亚锡,MoS2/SnS异质结太阳能电池,wxAMPS,太阳能电池模拟,缺陷态,

基金：国家自然科学基金(11964018,11664025); 江西省自然科学基金(20181BAB202027)

硫化亚锡(SnS)是一种Ⅳ-Ⅵ族层状化合物半导体材料,其禁带宽度与太阳能电池最佳带隙1.5 eV非常接近,并且在可见光范围内光的吸收系数很大(α>104 cm-1),因此SnS是一种很有应用前景的材料。本文利用太阳能电池模拟软件wxAMPS模拟了MoS2/SnS异质结太阳能电池,主要研究SnS吸收层的厚度、掺杂浓度和缺陷态等因素对太阳能电池性能的影响。研究发现:SnS吸收层最佳厚度为2 μm,最佳掺杂浓度为1.0×1015 cm-3;同时高斯缺陷态浓度超过1.0×1015 cm-3时,电池各项性能参数随着浓度的增加而减小,而带尾缺陷态超过1.0×1019 cm-3·eV-1时,电池性能才开始下降;其中界面缺陷态对太阳能电池影响比较严重,界面缺陷态浓度超过1.0×1012 cm-2时,开路电压、短路电流、填充因子和转换效率迅速下降。另外,通过模拟获得的转换效率高达24.87%,开路电压为0.88 V,短路电流为33.4 mA/cm2。由此可知,MoS2/SnS异质结太阳能电池是一种很有发展潜力的光伏器件结构。

来源：2021年第3期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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