钠对Cu-K-In-Se薄膜生长的影响
材料科学
2018-04-04 v1
摘要
在具有不同表面钠成分的衬底上进行了Cu-KF-In-Se共蒸发。研究了光伏吸收层感兴趣成分，其(K+Cu)/In比值约为0.85，K/(K+Cu)比值约为0至0.57。二次离子质谱显示，钠钙玻璃（SLG）衬底导致薄膜中钠含量最高，而SLG/Mo和SLG/SiO2/Mo衬底分别导致生长薄膜中钠含量减少3倍和3000倍。X射线衍射（XRD）表明，增加的钠含量有利于Cu1-xKxInSe2（CKIS）合金形成，而减少的钠则有利于CuInSe2 + KInSe2混合相薄膜的形成。扫描电子显微镜和能量色散X射线光谱揭示KInSe2析出物为易于识别的平面晶体。外加KF添加也驱动了钠从各种衬底向外扩散并进入生长薄膜，这与先前报道一致。时间分辨光致发光显示，在Mo上生长的具有中等K成分（0.04 < K/(K+Cu) < 0.14）的薄膜，其少数载流子寿命有所提高。由于XRD对KInSe2的检测限相对较高，且这些成分下CKIS合金的黄铜矿晶格位移幅度较小，目前尚不清楚寿命增益是与CKIS合金化、微量KInSe2含量还是两者均有关。所确定的Na-K相互依赖性可用于设计Cu(In,Ga)(Se,S)2吸收层中的碱金属键合，以优化初始和长期光伏发电性能。
引用
@article{arxiv.1703.06365,
title = {The Effect of Na on Cu-K-In-Se Thin Film Growth},
author = {Christopher P. Muzzillo and Ho Ming Tong and Timothy J. Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06365},
year = {2018}
}