Cu2znsn（S、SE）4ベースの太陽電池の電力変換効率に対するセレン化温度と時間の影響に影響するメカニズム

Cu2Znsn（S、SE）4（CZTSSE）フィルムは、MOコーティングガラス基板に堆積し、CZTSSEベースの太陽電池は、容易な溶液メソッドとポストセレン化技術によって成功裏に製造されました。電力変換効率（PCE）、短絡電流密度（JSC）、オープンサーキット電圧（VOC）、および充填因子（FF）のセレン化温度と時間の影響メカニズムは、研究によって研究によって体系的に調査されます。シャントコンダクタンス（GSH）、シリーズ抵抗（RS）、ダイオードの理想係数（N）、および構造と結晶による回転飽和電流密度（J0）の変化CZTSSEフィルムとCZTSSE/MOインターフェイスの品質は、さまざまな温度と時間でセレン化されています。500°Cの温度でCZTSSE/MO界面に六角形構造を持つMO（S1-X、性別）2（MSSE）層が存在し、セレン化温度と時間の増加とともにその厚さが増加することがわかっています。MSSEはRSに影響を及ぼしますが、GSH、N、およびJ0に大きな影響を及ぼします。PCE、VOC、およびFFはGSH、N、およびJ0で支配的に変化しますが、JSCはRsとGSHで変化しますが、Rsではなく変化します。これらの結果は、PCEに対するセレン化温度と時間の効果が、CZTSSE/CDS P-NジャンクションとCZTSSE/MSSEインターフェイスの変化に支配的に寄与していることを示唆しています。プロセス。セレン化温度と時間を最適化することにより、7.48％の最高のPCEが得られます。

Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) films were deposited on the Mo-coated glass substrates, and the CZTSSe-based solar cells were successfully fabricated by a facile solution method and postselenization technique. The influencing mechanisms of the selenization temperature and time on the power conversion efficiency (PCE), short-circuit current density (Jsc), open-circuit voltage (Voc), and fill factor (FF) of the solar cell are systematically investigated by studying the change of the shunt conductance (Gsh), series resistance (Rs), diode ideal factor (n), and reversion saturation current density (J0) with structure and crystal quality of the CZTSSe film and CZTSSe/Mo interface selenized at various temperatures and times. It is found that a Mo(S1-x,Sex)2 (MSSe) layer with hexagonal structure exists at the CZTSSe/Mo interface at the temperature of 500 °C, and its thickness increases with increasing selenization temperature and time. The MSSe has a smaller effect on the Rs, but it has a larger influence on the Gsh, n, and J0. The PCE, Voc, and FF change dominantly with Gsh, n, and J0, while Jsc changes with Rs and Gsh, but not Rs. These results suggest that the effect of the selenization temperature and time on the PCE is dominantly contributed to the change of the CZTSSe/CdS p-n junction and CZTSSe/MSSe interface induced by variation of the quality of the CZTSSe film and thickness of MSSe in the selenization process. By optimizing the selenization temperature and time, the highest PCE of 7.48% is obtained.