前驅物結構對於CZTSe薄膜太陽能電池影響之探討

Abstract

本研究之主旨係利用不同前驅物結構而後硒化形成銅鋅錫硒CZTSe太陽能電池。研究中之前驅物使用包括利用不同溫度來形成不同結構之銅鋅合金而後鍍錫以及使用不同溫度形成結構不同的銅錫合金後鍍鋅，形成純銅鋅或純銅錫在底層之前驅物，接著再高溫中硒化不同結構之前驅物形成CZTSe層，再利用SEM、XRD、SIMS、Raman、IV measurement以及CV measurement等儀器來量測其吸收層特性以及太陽能電池元件效能。 本研究發現，在銅鋅合金後鍍錫之前驅物，其銅鋅合金溫度上升時，其銅鋅結構也跟著變化，且鋅比例也隨之下降。硒化後，在高溫合金則因為鋅比例下降而形成Cu2SnSe3(CTSe)。 而在銅錫合金之前驅物，合金溫度較高時，在硒化過程中其鋅元素較不易和銅錫硒形成CZTSe使得其薄膜較低溫合金薄，此外，其CZTSe薄膜層皆有分層發生，利用SIMS分析，較低層之CZTSe其硒元素有偏低的情形。最後，在前驅物銅錫合金在300?C時再鍍鋅後硒化後具有較好的效率。其太陽能電池具有Voc=314mV，Isc=22 7mA/cm2，FF=0 53 其效率可達3 78%

Date of Award	2014 Dec 9
Original language	Chinese
Supervisor	Chuan-Feng Shih (Supervisor)