基于CuSbSe2并带CGS背表面层的双异质结薄膜太阳能电池数值建模
应用物理
2022-08-19 v1
摘要
三元硫锑铜矿型硒化锑铜（CuSbSe2）因其无毒、地球丰度高、低成本制备工艺、适宜带隙和高光吸收系数，是下一代薄膜太阳能电池极具前景的吸收层材料。传统的单异质结CuSbSe2太阳能电池在界面处存在高复合率，且在背接触处存在肖特基势垒，限制了其功率转换效率（PCEs）。在本研究中，我们提出一种以硒化镓铜（CGS）作为背表面场（BSF）层的双异质结 n-ZnSe/p-CuSbSe2/p+-CGS 太阳能电池。BSF层通过尾态辅助（TSA）两步上转换过程吸收长波长光子，从而提升转换效率。使用SCAPS-1D进行数值模拟，考察所提太阳能电池在吸收层厚度、掺杂浓度和缺陷密度方面的性能。模拟结果显示，双异质结太阳能电池的PCE高达43.77%，而单异质结 n-ZnSe/p-CuSbSe2 对照仅为27.74%。因此，该双异质结结构有潜力接近Shockley-Queisser（SQ）详细平衡极限，并可在新兴薄膜太阳能电池中实现极高的PCEs。
引用
@article{arxiv.2208.08683,
title = {Numerical modeling of CuSbSe2-based dual-heterojunction thin film solar cell with CGS back surface layer},
author = {Bipin Saha and Bipanko Kumar Mondal and Shaikh Khaled Mostaque and Mainul Hossain and Jaker Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08683},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 7 figures, 2 tables