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欧研究多结晶CZTSe类太阳能电池效率达到9.7%

2013-07-08 09:36
木中君
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  比利时imec的材料研究所——imomec与欧洲研究机构联盟——Solliance于2013年7月3日宣布,已确认多结晶CZTSe(Cu2ZnSnSe4)类太阳能电池单元的转换效率达到了9.7%。单元面积为1cm见方。

  CZTSe类太阳能电池不使用铟(In)和镓(Ga)等稀有金属,因此比CIGS类太阳能电池更容易提高产量,而且有望以低成本生产。出于同样的目的,以硫(S)代替硒(Se)的CZTS类太阳能电池,或同时使用硫和硒的CZTSSe类太阳能电池的开发也在推进之中。这些太阳能电池的组成虽然相似,但带隙却大不相同。例如,CZTSe类单元的带隙为0.9V,而CZTS类单元却高达1.5~1.6eV。imomec等的目标是使CZTSe和CZTS等多接合型单元实现高转换效率。

  CZTSSe类太阳能电池方面,美国IBM公司和SolarFrontier等已经发布过转换效率为11.1%的2cm见方单元。

  此次的CZTSe类单元为多结晶型。具体制作方法是,在玻璃基板上形成钼(Mo)薄膜后,用溅射法层积铜、锌和锡。然后在硒化氢(H2Se)气体中退火。CZTSe层的厚度约为1μm,多结晶的粒径也为1μm左右。之后,再利用普通的薄膜太阳能电池工艺形成布线和防反射层。

  转换效率以外的特性为,短路电流密度为38.9mA/cm2,开路电压为0.41V,FF值为61%。

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