面向具有梯度带隙CZTSSe层的高效薄膜太阳能电池
应用物理
2020-04-07 v2
摘要
我们实现了耦合光电模型并结合微分进化算法，以评估对CZTSSe层带隙进行梯度设计在提升薄膜CZTSSe太阳能电池功率转换效率方面的效能。我们考察了线性与正弦梯度带隙，且太阳能电池中的钼背反射器或为平面，或为周期性波纹状。尽管最优梯度带隙可显著提升效率，但周期性波纹化背反射器的影响至多 modest。预测在870 nm厚CZTSSe层采用正弦梯度时效率达21.74%，而实验上2200 nm厚均匀CZTSSe层仅实现12.6%效率。窄带隙区的高电子-空穴对产生率，以及因CZTSSe层前后表面附近较宽带隙导致的高开路电压，是效率大幅提升的原因。
引用
@article{arxiv.2003.02922,
title = {Towards highly efficient thin-film solar cells with a graded-bandgap CZTSSe layer},
author = {Faiz Ahmad and Akhlesh Lakhtakia and Tom H. Anderson and Peter B. Monk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02922},
year = {2020}
}