使用近空间退火策略提高硒薄膜太阳能电池的收集效率
材料科学
2024-12-24 v1 应用物理
摘要
元素硒是下一代薄膜太阳能电池中极具前景的宽带隙（ 1.95 eV）光伏材料。为了实现高效的硒太阳能电池，优化硒薄膜光吸收层的结晶过程至关重要。然而，硒的高蒸汽压限制了加工条件，使其成为大晶粒生长与针孔形成之间的折衷。在本研究中，我们引入了一种近空间退火策略，旨在抑制硒的升华，从而实现在更高温度和更长时间下的热退火过程。结果，我们持续改善了硒太阳能电池中的载流子收集和整体光伏器件性能。通过表征我们器件中的载流子动力学，我们得出结论：观察到的改善源于电荷转移电阻的降低，而非载流子扩散长度的增加。CSA 策略是一种在不减小晶粒尺寸的情况下控制表面形貌和粗糙度的极具前景的方法，为进一步提升硒薄膜太阳能电池的效率和可重复性铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2401.15936,
title = {Increasing the Collection Efficiency in Selenium Thin-Film Solar Cells Using a Closed-Space Annealing Strategy},
author = {Rasmus Nielsen and Markus Schleuning and Orestis Karalis and Tobias H. Hemmingsen and Ole Hansen and Ib Chorkendorff and Thomas Unold and Peter C. K. Vesborg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15936},
year = {2024}
}